Сила подъемная Жуковского

Из теоремы Жуковского следует, что при плоском потенциальном обтекании возникает только подъемная сила. Подъемная сила возможна только при наличии циркуляции. Для циркуляции мы имеем формулу (9.9). Подставляя выражение для Г в (12.9) (радиус круга обозначаем й), получаем [c.156]

Решение проблемы подъемной силы было впервые дано проф. Н. Е. Жуковским (1847—1921), чем и было положено начало современной аэродинамике. Один из учеников проф. Н. Е. Жуковского, акад. Л. С. Лейбензон, указывает ), что к идее решения задачи о подъемной силе проф. Жуковский пришел еще осенью 1904 г., но лишь через год сделал доклад о своей работе в Московском Математическом обществе, а опубликовал ее в 1906 г. ). Проф. Жуковский рассматривает непрерывное обтекание профиля крыла, т. е. обтекание без срыва струй с поверхности, и исследует, в чем заключается влияние профиля на окружающую среду. Оказывается, что крыло создает в окружающей среде поток с замкнутыми струйками, окружающими профиль этот поток Жуковский называет циркуляционным и устанавливает, что в нем заключается причина возникновения подъемной силы. Вычисляя подъемную силу, Жуковский выводит свою знаменитую теорему, являющуюся и до настоящего времени основой теории крыла,—теорему о том, что подъемная сила, приходящаяся на единицу длины размаха крыла, равна произведению плотности среды на скорость набегающего потока и на величину, характеризующую циркуляционный поток, называемую циркуляцией скорости. [c.15]

Поскольку циркуляция скорости по формуле Жуковского связана с величиной подъемной силы, задачу определения подъемной силы профиля Жуковского—Чаплыгина можно решить с помощью отображения внешней области окружности на внешнюю область профиля. Очевидно, что при конформном отображении линии тока переходят также в линии тока, а эквипотенциальные линии — в [c.163]

Подъемная сила. Формула Жуковского. [c.80]

Н. Е. Жуковский (1847— 1921) является основателем одной из важнейших областей механики — аэродинамики. Кроме того, он написал большое число выдающихся работ по гидромеханике, гидравлике и динамике твердого тела. Работа Н. Е. Жуковского О присоединенных вихрях послужила теоретической основой для определения подъемной силы крыла самолета. [c.6]

Используя постулат Чаплыгина — Жуковского (165.45), величину подъемной силы крыла самолета запишем в виде 2 [c.271]

Устанавливаемая формулой (38,4) связь подъемной силы с циркуляцией скорости составляет содержание теоремы Н. Е. Жуковского (1906). К применению этой теоремы к хорошо обтекаемым крыльям мы вернемся еще в 46. [c.220]

Задача о вычислении подъемной силы крыла сводится по теореме Жуковского к задаче о вычислении циркуляции Г. Эта задача может быть решена в общем виде для хорощо обтекаемого [c.266]

Аналогичные соотношения можно получить и для силы сопротивления. Наряду с формулой Жуковского для подъемной силы полностью переносится в теорию сжимаемой жидкости также и формула (47,4) для индуктивного сопротивления крыла. Произведя в ней те же преобразования (124,3) и (124,8), получим [c.650]

Не приводя здесь соответствующего вывода, отошлем интересующихся к 49 (с. 231—234) книги Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — 4-е изд. М. Наука, 1973. Из этого вывода следует, что величина главного вектора сил давления, а вместе с тем и подъемной силы Р определяется формулой Жуковского [c.248]

Н. Е. Жуковский доказал основную теорему о подъемной силе крыла, сформулировал гипотезу для подсчета циркуляции скорости около профиля крыла с острой задней кромкой, предложил ряд теоретических профилей крыльев и разработал вихревую теорию гребного винта. Все это сделало его творцом новой науки —аэромеханики, являющейся теоретической основой авиационной техники. [c.18]

Между тем, как уже указывалось ( 126), подъемная сила может существовать и в случае обтекания тела вязкой жидкостью. Более того, оказалось, что, не учитывая сил вязкости, можно не только объяснить происхождение подъемной силы, но и правильно оценить ее величину. Были разработаны теоретические методы, позволяющие рассчитывать величину подъемной силы, т. е. решать одну из наиболее важных задач прикладной аэродинамики. В развитии этих методов основные заслуги принадлежат Н. Е. Жуковскому и С. А. Чаплыгину, которые разработкой этих методов, а также и другими своими исследованиями существенно способствовали прогрессу теоретической аэродинамики и авиации. [c.561]

На использовании подъемной силы основано действие крыла самолета. Теорию подъемной силы профиля крыла самолета разработал русский ученый Н. Е. Жуковский (1847—1921). Он установил, что течение около крыла самолета можно представить как [c.150]

Проекцию равнодействуюш ей на направление нормали к средней геометрической скорости w называют подъемной силой профиля в решетке Ry. При потенциальном обтекании решетки подъемная сила равна циркуляционной силе Жуковского Ry = G. [c.15]

Сравнивая обтекание данной решетки вязким и потенциальным потоками несжимаемой жидкости при одной и той же (по величине и направлению) скорости набегающего потока, замечаем, что влияние вязкости двояко оно приводит как к изменению величины циркуляционной силы Жуковского G, так и к появлению добавочной осевой силы F . В результате возникает вязкая сила (сопротивление) Лх, а также изменяется величина подъемно силы Ry. [c.15]

И, следовательно, в вязком потоке подъемная сила профиля в конфузорной решетке больше, а в диффузорной решетке меньше циркуляционной силы Жуковского (рис. 10.6). В активной решетке, так же как и в потенциальном потоке, подъемная сила равна циркуляционной. [c.15]

В потенциальном потоке на профиль действуют только силы давления, равнодействующая которых, согласно теореме Жуковского, равна подъемной силе профиля R = Ry. Сопротивление отсутствует А = 0. Влияние вязкости сказывается как в появлении на поверхности профиля касательных сил — трения, так и в перераспределении сил давления. В результате в вязком [c.15]

Тело, при обтекании которого потоком жидкости создается подъемная сила Ry значительно больщая, чем сила лобового сопротивления, называют крылом. Впервые рациональную форму крыла, у которого Ry/Rx = 50-н70, предложил проф. Н. Е. Жуковский. [c.126]

Н. Е. Жуковский доказал, что источником подъемной силы крыла является циркуляционное движение жидкости вокруг его профиля (см. рис. 8.5, а), и установил зависимость между подъемной силой Яу и циркуляцией скорости [c.127]

При подготовке второго издания пересмотрен и заново отредактирован весь текст книги, часть материала исключена, многие выводы и доказательства сделаны более компактными. Так, например, исключено отдельное доказательство теоремы Жуковского о подъемной силе, поскольку эта теорема вытекает из приводимых в книге формул Чаплыгина исключены главы Теорема Жуковского для решетки , Уравнения движения в слое переменной толщины , поскольку эти вопросы являются специальными и рассматриваются в курсе Теория лопастных гидромашин . [c.3]

Из других выдающихся работ Н, Е. Жуковского получили всемирное признание и распространение видоизменение метода Кирхгофа для решения задач струйного обтекания тел, гидродинамическая теория фильтрации, решение задач гидродинамической теории смазки, теорема о подъемной силе и теория присоединенных вихрей, гидродинамическая теория гребного винта, теория решеток и ряд других исследований. [c.200]

Чтобы получить направление силы Р , следует вектор скорости щ повернуть на угол л/2 в направлении, противоположном циркуляции. Эта сила называется подъемной или поперечной силой Жуковского. Она является результатом того перераспределения давлений по поверхности цилиндра, которое вызвано действием присоединенного к потенциальному потоку вихря. Определяемую формулой (7.41) поперечную силу можно получить и опытным путем, создав условия обтекания цилиндра, близкие к теоретическим. Этого можно достигнуть, если круглый цилиндр, обтекаемый потоком реальной жидкости, вращать вокруг своей оси. Тогда наблюдается картина обтекания, показанная на рис. 7.12, весьма сходная с теоретической (см. рис. 7.10), и возникает поперечная сила Жуковского (эффект Магнуса). Это позволяет предполагать, что не только для частного случая обтекания круглого цилиндра, но и для случаев обтекания тел других форм можно, внося в потенциальный поток некоторую систему вихрей, получать такие течения, которые близки к наблюдаемым и в которых действуют гидродинамические силы, совпадающие с измеряемыми в опытах. [c.229]

Таким образом, получено доказательство теоремы Жуковского о подъемной силе для обтекания цилиндра произвольного профиля равномерным в бесконечности потоком. [c.234]

Теорема Жуковского, опубликованная им в 1906 г., сыграла важную роль в развитии теории крыла, которая явилась основой теории летательных аппаратов. Эта теорема получила также широкое применение в теории гребных винтов кораблей, теории лопастных гидравлических, паровых и газовых турбомашин. Ее значение определяется прежде всего тем, что она вскрывает физическую причину появления подъемной силы такой причиной являются вихри, мерой интенсивности которых служит циркуляция скорости. При этом несущественна причина, порождающая эти вихри. В рамках теории идеальной жидкости, циркуляция может быть порождена только вихрями, которые мы считаем существующими в потоке, однако не можем указать источник их появления (по крайней мере для однородной несжимаемой жидкости). Такие вихри, определяющие подъемную силу, Жуковский называл присоединенными. В реальной жидкости циркуляция порождается действием сил трения, которые развиваются и проявляются в пограничном слое, образующемся у поверхности тела (см. гл. 8 и 9). Таким образом, присоединенные вихри Жуковского являются теоретическим эквивалентом системы вихрей, возникающих в пограничном слое реальной жидкости. Теорема Жуковского указывает на то, что целесообразно изменяя форму профиля обтекаемого цилиндрического тела, т. е. изменяя интенсивность вихрей в пограничном слое, можно соответственно изменять подъемную силу. [c.235]

Однако сама по себе теорема Жуковского не решает вопроса о теоретическом определении подъемной силы. Действительно, без какого-либо дополнительного условия нельзя указать то значение циркуляции Г, которое нужно подставить в формулу (7.48), чтобы найти значение подъемной силы, совпадающее с действительным, получаемым при обтекании данного тела реальной жидкостью. [c.235]

Поскольку обтекание пластины циркуляционное, согласно теореме Жуковского на ней возникает поперечная сила, равная р ыо Г. Величина циркуляции Г здесь не определена и в рассматриваемой теоретической схеме может быть выбрана произвольно. Однако очевидно, что только одно значение циркуляции может дать истинное значение силы Жуковского, совпадающее с полученным экспериментально. С. А. Чаплыгиным и Н. Е. Жуковским сформулирован упоминавшийся выше постулат, позволяющий устранить неопределенность величины циркуляции, а значит, и подъемной силы. Они обратили внимание на то, что при обтекании тел с заостренной задней кромкой (в частности, при обтекании пластины), согласно теоретическому решению, в точке за- [c.241]

Подъемную силу Жуковского, соответствующую выбранному значению циркуляции, представим в виде [c.242]

Теорема Жуковского о подъемной силе [c.434]

Эта сила, направленная перпендикулярно скорости в бесконечности, называется подъемной или поперечной силой Н. Е. Жуковского. Она является результатом того перераспределения давлений по поверхности цилиндра, которое вызвано действием при- [c.246]

Формула (7-41) дает частное выражение теоремы Н. Е. Жуковского о подъемной силе, доказательство которой в общем виде будет дано дальше. [c.246]

Рис. 126. к доказательству теоремы Жуковского о подъемной силе [c.248]

Этой формулой выражается теорема Жуковского о подъемной силе, которая гласит, что при обтекании цилиндрического тела произвольного профиля плоским потенциальным потоком с циркуляцией на каждую единицу длины тела со стороны потока действует сила, равная произведению плотности жидкости, скорости потока в бесконечности и циркуляции по контуру, охватывающему тело. [c.251]

Поскольку обтекание пластины циркуляционное, то согласно теореме Жуковского на пей возникает поперечная сила, равная р I о I Г. Величина циркуляции Г здесь не определена и в нашей теоретической схеме может быть выбрана произвольно. Однако очевидно, что только одно значение циркуляции может дать истинную величину силы Жуковского, совпадающую с опытной. С, А. Чаплыгиным и Н. Е. Жуковским сформулирован упоминавшийся выше постулат, позволяющий устранить неопределенность величины циркуляции, а значит и подъемной силы. Ими было обраш,ено внимание на то, что при обтекании тел с заостренно задней кромкой (в частности, при обтекании пластины), согласно теоретическому решению, в точке заострения скорость обращается в бесконечность, тогда как при реальном обтекании это физически невозможно. Устранить это несоответствие теоретической схемы опыту можно, выбрав определенное значение циркуляции. [c.258]

Таким образом, получено еще одно доказательство теоремы Жуковского о подъемной силе. [c.267]

При такой форме записи первый член представляет собой подъемную силу Кутта - Жуковского, а второй - натяжение, что было интуитивно введено ранее. Последний член обусловлен уменьшением давления за счет вращения жидкости вокруг оси нити, и он будет скомпенсирован аналогичным членом во внутренней силе Р/. Третий член есть сила, которая направ-чена вдоль оси вихря и обусловлена изменением иющади сечепия ядра вдоль нити. Как будет показано далее, ее вклад пренебрежимо ма,ч. [c.290]

Это соотношение составляет содержание теоремы Жуковского подъемная сила крыла самолета равна произведению плотности, циркуляции скорости и скорости набегаюо его потока. Направление этой силы определяется поворотом скорости потока в бесконечности на прямой угол против направления циркуляции. [c.271]

Для вычисления подъемной силы хорошо обтекаемого крыла с помощью формулы Жуковского необходимо определтъ циркуляцию скорости Г. Это делается следующим образом. Везде, кроме области следа, движение потенциально. В данном же случае след очень тонок и занимает на поверхности крыла лишь очень небольшую область вблизи его задней заостренной кромки. Поэтому для определения распределения скоростей (а с ним и циркуляции Г) можно решать задачу о потенциальном обтекании крыла идеальной жидкостью. Наличие следа учитывается при этом тем, что от острой задней кромки крыла отходит поверхность касательного разрыва, на которой потенциал испытывает скачок ф2 —ф1 = Г. Как было уже показано в 38, на этой поверхности испытывает скачок также и производная d(f/dz, а производные д((,/дх и д(р/ду непрерывны. Для крыла конечного размаха поставленная таким образом задача имеет однозначное решение. Нахождение точного решения, однако, весьма сложно. [c.260]

Теорема Жуковского, опубликованная им в 1906 г., сыграла выдающуюся роль в развитии теории крыла, которая, в свою очередь, явилась основой теории летательных аппаратов. Эта теорема получила также широкое применение в теории гребных винтов кораблей, теории лопастных гидравлических, паровых и газовых турбомашин. Ее значение определяется прежде всего тем, что она вскрывает физическую причину появления подъемной силы такой причиной являются вихри, мерой интенсивности которых служит циркуляция скорости. При этом несущественна причина, порождающая эти вихри. В рамках теории идеальной жидкости циркуляция может быть порождена только вихрями, которые мы а priori мыслим существующими в потоке, однако не можем указать источник их появления (по крайней мере для несжимаемой жидкости). Такие вихри, определяющие величину подъемной силы, Жуковский называл присоединенными. В реальной жидкости циркуляция порождается действием сил трения, которые развиваются и проявляются в пограничном слое, прилегающем [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...