Парадокс Дюбуа

В опытах отсутствие полной эквивалентности при наличии другие тел, не участвующих в обращении движения, например, стенок аэродинамической трубы или стенок канала, лотка, приводит к парадоксу Дюбуа, состоящему в том, что сопротивления тел, движущихся в неподвижной жидкости, и обтекаемых неподвижных тел различны. Для устранения парадокса Дюбуа при моделировании необходимо устранить (снизить) влияние посторонних тел, что связано, вообще говоря, с увеличением размеров рабочих частей испытательных устройств. [c.71]

Причина парадокса Дюбуа заключается в том, что обращенное движение в эксперименте всегда отличается от обращенного движения, которое рассматривается в теории. В самом деле, обращенное движение в теории можно представить себе как результат прибавления скорости V, равной скорости движения тела, по противоположно ей направленной, ко всем частицам тела и среды. Таким образом, в обращенном движении рассматривается безграничная среда, имеющая во всех точках далеко перед телом одну и ту же скорость V. В эксперименте всегда, как бы ни был он поставлен, поток ограничен. Например, если пластинка, как это было в опытах Дюбуа, помещена в канал с проточной водой, то стенки этого канала и его дно представляют собою границы потока. Они тормозят движение жидкости и этим влияют на характер потока. В частности, скорость движения не постоянна по сечению потока, как это требуется по точному смыслу обращенного явления, а изменяется от максимального значения на некоторой оси до нуля на границах. Изменение скоростей по сечению влечет за собою, как известно из кинематики жидкости, вращение частиц. При больших значениях числа Рейнольдса, это вращение будет неустановившимся, так как поток будет турбулентным. Как увидим в дальнейшем, степень турбулентности потока существенно влияет на характер обтекания тела и на величину его сопротивления. Поэтому, когда тело движется в спокойной среде и, следовательно, вращение частиц на границах среды отсутствует, сопротивление тела, как это и наблюдал Дюбуа, будет иным, нежели в потоке, заполненном вращающимися частицами. Жуковский с помощью созданного им остроумного прибора показал на опыте, что если бы можно было привести в движение вместе с потоком и его границы, то сопротивление в прямом и обращенном движении было бы одинаковым. [c.573]

Таким образом, парадокс Дюбуа не противоречит принципу обращения движения. Значение этого парадокса заключается в том, что он указывает на отступления от теории, которые [c.573]

Недостатком этой схемы является то, что от стенок аэродинамической трубы, ее вентилятора, системы направляющих лопаток и других деталей, ограничивающих поток, возникают неуста-новившиеся вихреобразования (турбулентность), которые влияют на величину сопротивления помещенной в потоке модели с этой точки зрения следует отдать преимущество трубе прямого действия, так как в рабочую часть этой трубы засасывается воздух непосредственно из атмосферы. Опыты показывают, что в современных аэродинамических трубах степень турбулентности, как правило, гораздо более высока, нежели в свободной атмосфере. Это является одной из причин несовпадения коэффициентов сопротивления, определенных испытанием модели в аэродинамической трубе, с коэффициентами сопротивления, полученными путем испытаний натурального аппарата в полете. Часто оказывается, что по этой же причине не совпадают коэффициенты сопротивления одной и той же модели, испытанной в разных трубах (с разной степенью турбулентности). Таким образом, с парадоксом Дюбуа приходится встречаться и в современной экспериментальной технике. [c.579]

Парадокс Дюбуа впервые обратил внимание исследователей на тот факт, что у одной и той же модели могут быть разные коэффициенты сопротивления, в зависимости от условий ее обтекания. Тем не менее, еще до двадцатых годов текущего столетия придерживались такой точки зрения, что коэффициенты сопротивления представляют собой абсолютные константы, одинаковые для всех тол одной и той же формы. Дополнительное условие о том, 4 0 и потоки должны быть динамически подобны, тогда не привлекало должного внимания. Однако опыт измерения сопротивления моделей в аэродинамических трубах довольно скоро опроверг эту точку зрения и привел к разработке новой, более точной теории сопротивления среды. [c.579]

Дюбуа также известен тем, что обнаружил известный теперь парадокс, носящий его имя и состоящий в том, что сопротивление неподвижной пластинки в движущейся жидкости больше сопротивления движущейся пластинки в неподвижной жидкости и находится в отношении 1,3 1. [c.9]

Идеальный однородный слой заданной порозности, состоящий из одинаковых частиц, находящихся на разных расстояниях друг от друга, должен взвешиваться во всех перечисленных случаях при одной и той же от-носитбоПьной скорости движения газа сквозь слой. Это следует непосредственно из принципа относительности классической механики. В самом деле, уравновешивающее вес частиц гидравлическое сопротивление подобного слоя должно определяться лишь относительной скоростью движения среды в нем независимо от того, набегает ли на слой поток среды или среда находится в покое, а слой движется или, наконец, и среда и слой движутся в прямотоке или противотоке. Здесь, конечно, мы отвлекаемся от влияния, которое мож ет оказывать на сопротивление слоя различная в разных случаях начальная турбулентность потока среды (см. о парадоксе Дюбуа [Л. 43]). Итак, относительные скорости обтекания частиц во всех случаях взвешивания при заданной порозности слоя равны. Следовательно, равны будут и относительные скорости фильтрации, т. е. условные относительные скорости, рассчитанные по полному поперечному сечению слоя. [c.135]

В 80—90-е годы появились работы Жуковского о движении тела в жидкости — проблема, которой до него занимались Пуассон, Стокс, Клебш, Томсон и Тэт, Кирхгоф и др. В работе О парадоксе Дюбуа (1891) Жуковский дал физическое объяснение зтому парадоксу. С точки зрения общих законов механики безразлично, движется ли тело в неподвижной жидкости, или тело неподвижно, а движется жидкость. Тем не менее Р, Дюбуа (1818— 1896) в 1879 г. экспериментально показал, что силы, действующие на тело в том и другом случаях, различны. Оказалось, что сопротивление неподвижной пластинки в жидкости, движущейся с некоторой скоростью, будет больше сопротивления, испытываемого пластинкой, движущейся с той же скоростью в неподвижной жидкости. Это расхождение Жуковский объяснил тем, что при движении реальной жидкости всегда возникают завихрения у стенок, на свободной поверхности и т. д. В подтверждение своего объяснения Жуковский сконструировал прибор, с помощью которого показал, что при отсутствии завихрений в жидкости давления в обоих случаях будут одинаковы. Заметим, что проблему движения твердого тела в жидкости в те же годы и позднее изучал также [c.268]

Парадокс Дюбуа. Сопротивление палки, которую удерживают неподвижно в потоке, имеюи ем скорость V, обычно меньше, чем сопротивление той же палки, которую тянут с той же скоростью V в стоячей воде.. [c.63]

В настоящее время объяснение парадокса Дюбуа считается известным. Потоки жидкости всегда более или менее турбулентны это приводит к понижению сопротивления по той же (не объясненной математически) причине, по которой понижается сопротивление при обтекании сферы, как было показано Прандтлем. Выражаясь современным языком, свободная турбулентность потока вызывает переход к турбулентному движению в пограничном слое. Это в свою очередь задерживает отрыв потока, сужая таким образом след и уменьщая связанное с этим лобовое сопротивление. [c.63]

Кажущийся парадокс Дюбуа не является контрпримером см. 28. ) [46]. стр, 13—14 см. там же, стр. 50. [c.138]

Парадоксы Эйфеля и Дюбуа [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...