Хорошо обтекаемые тела

Хорошо обтекаемые тела [c.258]

ХОРОШО ОБТЕКАЕМЫЕ ТЕЛА [c.259]

В сопротивлении хорошо обтекаемых тел заметную роль играет эффект непосредственного трения жидкости о поверхность в пограничном слое. Этот эффект сравнительно очень мал и потому практически совершенно несуществен для плохо обтекаемых тел (о которых шла речь в предыдущем параграфе). В обратном же предельном случае обтекания плоской пластинки (параллельным ей потоком жидкости) он представляет собой единственный источник сопротивления ( 39). [c.259]

До сих пор мы рассматривали обтекание профиля идеальной жидкостью. Изложим некоторые соображения о влиянии вязкости. Вязкость жидкости вносит изменения в картину течения и приводит к различию между выводами теории потенциального обтекания профиля и экспериментальными данными. Влияние вязкости в случае хорошо обтекаемых тел сказывается лишь в тонком пограничном слое, вне которого движение можно считать потенциальным, т. е. безвихревым. [c.27]

Несмотря на то что идеальной жидкости в действительности не существует, многие теоретические решения, полученные в предположении идеальности жидкости, имеют большое практическое значение. Пригодность модели идеальной жидкости для многих задач обтекания тел объясняется прежде всего тем, что идеальная жидкость сохраняет основные свойства реальных жидкостей (непрерывность, или сплошность). Кроме того, при обтекании хорошо обтекаемых тел (крыла самолета, ракеты, лопатки турбины и пр.) влияние вязкости на распределение давления по поверхности этих тел сказывается лишь в очень слабой степени. Однако влияние вязкости оказывает решающее значение при подсчете сопротивлений тел в движущейся жидкости. [c.86]

Из первого вывода следует более общий практический вывод для уменьшения сопротивления трения хорошо обтекаемого тела необходимо добиваться увеличения участка ламинарного пограничного слоя и уменьшения участка турбулентного. [c.333]

Аналогично динамическому пограничному слою, у поверхности хорошо обтекаемых тел образуется тепловой пограничный слой. [c.107]

Д. С. артиллерийских снарядов, корпусов ракет, фюзеляжей самолётов, спускаемых в атмосфере кос-мич. летат. аппаратов и боевых частей ракет может составлять значит, часть полного аэродинамич. сопротивления, достигающую 70% его при трансзвуковых скоростях полёта хорошо обтекаемых тел. При расположении на дне тела или вблизи донного среза сопел двигательных установок ракет струи, вытекающие из сопел, усиливают отсасывание воздуха и Д, с. возрастает. Теоретич. предельная величина Д. с. (максимальная) отвечает возникновению полного вакуума на дне тела (рд = 0). [c.14]

В заключение отметим, что для хорошо обтекаемых тел (крылья, лопатки турбомашин и т. п.) теория идеальной жидкости согласуется с экспериментом по распределению давления и величине подъемной силы. Однако, естественно, что эта теория не пригодна для определения силы сопротивления. [c.70]

Чем больше интенсивность скачка, тем больше потери. Наиболее интенсивным скачком является прямой. Следовательно, в сверхзвуковом потоке тело с тупой передней кромкой имеет большее волновое сопротивление. В дозвуковом потоке хорошо обтекаемые тела должны иметь скругленную входную кромку. [c.124]

В дозвуковом потоке сила сопротивления складывается из двух составляющих силы трения по поверхности и результирующей сил давления. Суммарная сила давления не равна нулю, как в идеальной жидкости, так как пограничный слой искажает основной поток и изменяет распределение давления. Следует подчеркнуть, что в конечном счете эти силы сопротивления вызваны влиянием вязкости жидкости. Хорошо обтекаемым называется тело, для которого сопротивление трения много больше сопротивления давления (пластина, параллельная потоку, крыло с малым углом атаки). Для плохо обтекаемого тела (шар, цилиндр) основным является сопротивление давления (или, как иногда называют, сопротивление формы). На рис. 7.8 для наглядности показаны профиль крыла и цилиндр, имеющие одинаковый коэффициент сопротивления. Этот рисунок показывает, насколько велико может быть сопротивление давления для плохо обтекаемого тела по сравнению с сопротивлением трения хорошо обтекаемого тела. [c.184]

После рассмотрения условий отрыва пограничного слоя и. сопротивления тел можно сделать некоторые общие выводы. Обычно в технике требуется отыскание такой формы тела, при которой сопротивление будет минимальным. Минимальным сопротивлением для хорошо обтекаемого тела будет сопротивление трения. Следовательно, основным условием обычно является предотвращение отрыва пограничного слоя. Ввиду этого главное-внимание при дозвуковом потоке надо обратить на выбор очертания [c.187]

При отсутствии отрыва распределение давления по поверхности обтекаемого тела может быть найдено расчетом потенциального потока. Это позволяет применять модель идеальной жидкости для построения хорошо обтекаемых тел. [c.188]

При проектировании системы, обтекаемой потоком с большой сверхзвуковой скоростью, необходимо обратить внимание на снижение волнового сопротивления. Поэтому хорошо обтекаемые тела выполняются с заостренной входной кромкой и малым углом раствора, чтобы избежать образования криволинейного головного скачка уплотнений. Сверхзвуковые диффузоры, например, выполняются так, чтобы торможение потока происходило не в одном криволинейном скачке, а в серии более слабых косых скачков с меньшими потерями. [c.188]

Таким образом, ширина плоского следа растет пропорционально, а максимальная скорость падает обратно пропорционально корню квадратному из расстояния до тела. Следовательно, границы следа описываются квадратичной параболой. Полученные зависимости справедливы только на достаточном удалении от обтекаемого тела, где давление практически постоянно, а дополнительные скорости малы. Для плохо обтекаемых тел (цилиндр) теория применима только с расстояний в несколько десятков диаметров цилиндров (хотя достаточно хорошее согласование наблюдается с десяти, пятнадцати диаметров). Для хорошо обтекаемых тел с острой задней кромкой расчет хорошо согласуется с экспериментом на значительно меньших расстояниях. Подробное изложение теории струй см. в работе [2]. [c.195]

В зависимости от соотношения между сопротивлением трения Р х и сопротивлением давления Р"х тела можно разделить на хорошо и плохо обтекаемые. Для хорошо обтекаемых тел сопротивление трения намного больше, чем сопротивление давления. Примерами хорошо обтекаемых тел могут служить пластина, параллельная потоку, крыло с малым углом атаки, тело дирижабля. Такие тела обтекаются без отрыва потока от стенок, и для них характерно низкое значение коэффициента сопротивления Сх- [c.187]

Такая упрощенная система уравнений имеет место только для области следа, удаленной от обтекаемого тела. Задача о следе в непосредственной близости за телом представляет непреодолимые трудности даже для хорошо обтекаемых тел, так как в этом случае возмущения уже не малы и, кроме того, возникает необходимость сращивать решения в пограничном слое и следе, удовлетворяющие тем же уравнениям, но различным граничным условиям и = О, г = О — на поверхности тела, = О, V — 0 — на нулевой линии тока в следе. [c.665]

Один из параметров моделирования возникновения кавитации — величина критического давления. Другой — положение точки, в которой достигается это давление. Число кавитации К было выведено из условия возникновения кавитации на участке минимального давления поверхности твердого тела, омываемого потоком. Для потенциального течения однородной жидкости минимум давления всегда расположен на поверхности тела. Для течений с завихренностью область минимального давления может находиться в жидкости на некотором расстоянии от поверхности твердого тела. Когда кавитация развивается вдоль поверхности хорошо обтекаемого тела, она почти всегда сосредоточена в области безотрывного неоднородного пограничного слоя. В большинстве случаев предполагается, что изменение давления по толщине пограничного слоя пренебрежимо мало. Однако при условиях, близких к условиям возникновения кавитации, небольшие изменения давления могут оказаться важными при определении величины минимального давления, а следовательно, и места возникновения кавитации на поверхности твердого тела или в жидкости на некотором расстоянии от поверхности. [c.268]

Профильное сопротивление обтекаемого тела состоит из сопротивления трения и сопротивления давления. У хорошо обтекаемых тел нет отрыва пограничного слоя, поэтому сопротивление трения является основным. У плохо обтекаемых тел отрыв потока вызывает большое сопротивление давления, которое является основным. [c.39]

Таким образом, оптимальная скорость ракеты в среде с дан ной плотностью и квадратическим законом сопротивления в точности равна той предельной скорости, которую приобрела бы ракета веса Mg, падая свободно в однородной атмосфере задан ной плотности. Предельная скорость падения хорошо обтекаемых тел достаточно велика, и ее значение сильно возрастает с [c.149]

Авторы имели возможность сопоставить с опытом лишь автомодельные решения (которые были единственными) в плоском и осесимметричном следе, полученные по модели г/ -92 . Количественные данные такого сравнения даны в следующих разделах. Модель дала неплохое согласование с опытными данными для осесимметричного следа за хорошо обтекаемым телом, а в плоском следе - несколько лучшее согласование со следом за цилиндром. [c.448]

Заметим, что в случае, когда траектория частицы проходит вдоль поверхности тела, обтекаемого средой, в среде нельзя провести материальный контур, охватывающий такую траекторию. Поэтому теорема Томсона и теорема о сохранении вихря, строго говоря, неприменима в тонком пристеночном (погранично м) слое. Более того, в этом слое сама модель идеальной жидкости становится неприменимой ввиду заметной роли вязкости среды. Несмотря на это, в ряде случаев, например в случае хорошо обтекаемых тел, движение среды почти везде близко к потенциальному течению. [c.491]

Слабое взаимодействие (тонкие, хорошо обтекаемые тела при больших рейнольдсовых числах) в настоящее время хорошо изучено, так как представляет, если не достаточно строго, то во всяком случае четко поставленную задачу. Совершенно иначе обстоит дело с задачей о сильном взаимодействии. Необходимость совместного интегрирования разных по математическому характеру уравнений (Эйлера, Прандтля, Навье — Стокса) в граничащих друг с другом областях движения жидкости (внешний поток, пограничный слой, след), а затем сшивания этих решений приводят к значительным вычислительным трудностям, в первую очередь относящимся к установлению приемлемых условий на границах сшивания решений. [c.518]

В области дозвуковых скоростей для длинных хорошо обтекаемых тел, близких по форме к форме тел вращения [c.17]

В настоящее время вопрос силового взаимодействия потока и твердого тела разработан достаточно полно лишь для хорошо обтекаемых тел в условиях свободного потока [22, 36]. Штучные грузы представляют собой, как правило, плохообтекаемые тела. Неблагоприятный характер обтекания таких тел обусловлен аэродинамически несовершенной их формой (наличие плоских поверхностей, расположенных поперек потока, острых кромок) следствием этого является образование вихревых течений и повышение сопротивлений при обтекании. [c.29]

Зарядное устройство распылителя (рис. 4.5) состоит из двух электродов 1 2. Электрод 1, на который подается высокое напряжение, представляет собой хорошо обтекаемое тело, соосно расположенное в канале для лакокрасочного материала. Электрод 2 выполнен в виде цилиндрической обкладки, которая заземлена. Лакокрасочный материал, протекая по кольцевому зазору между электродами, подвергается действию электрического поля большой напряженности. В это время происходит интенсивное насыщение лакокрасочного материала носителями электрических зарядов. [c.77]

Аналогично динамическому пограничному слою, у поверхности хорошо обтекаемых тел образуется тепловой пограничный слой. Его толщину будем обозначать через Очевидно, должно быть [c.105]

При обтекании плоской пластинки, расположенной по потоку (угол атаки а = 0°), ламинарное течение в пограничном слое поддерживается на длине считая от передней кромки, определяемой числом Рейнольдса З-Ю —5-10 . После этого течение переходит в турбулентное. Точка перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный с увеличением числа Рейнольдса перемещается от задней кромки пластинки к передней. Сопротивление пластинки растет, и наибольшим оно становится, когда точка (зона) отрыва приближается к передней кромке. Важно отметить, что чем дольше сохраняется ламинарное течение вдоль пластинки, тем меньше ее сопротивление. Поэтому задача создания хорошо обтекаемых тел заключается в выборе такого профиля, у которого переход в турбулентное обтекание или отрыв вихрей происходит вблизи задней кромки тела. [c.41]

Нужен, настоятелен и будет решать дело — разумный и твердый опыт, а молодое и неопытное умственное построение пойдет на поводу и в ту н в другую сторону, пока, приученное опыто.м к верной дороге, само не станет возить за собой или на себе всю сущность опытного знания . Так писал великий русский ученый Д. И. Менделеев (1834— 1907) в своей фундаментальной монографии О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании , опубликованной в 1880 г. В этой монографии не только дано систематическое п критическое изложение существовавших к тому времени работ по теории сопротивления, но и приводятся оригинальные идеи Д. И. ЛТенде-леева по этому вопросу. В частности, указывается на важное значение вязкости жидкости при определении сопротивления трения хорошо обтекаемого тела дается отчетливое разграничение трения жидкости о гладкие и шероховатые стенки отмечается основная роль прилипшего к твердому телу слоя жидкости. [c.11]

Теоретич. расчёт Г. с. возможен лишь в простейгиих случаях (папр., при безотрывном обтекании нек-рых хорошо обтекаемых тел пли при течении жидкости по прямой цилиндрнч. трубе), поэтому в технике Г. с. определяют по эмпирич. зависимостям с и от критериев подобия, полученным на основании многочисл. аксперим, исследований. [c.467]

Широко известна роль Д. И. Менделеева в развитии учения о газах при больших и малых давлениях, его теоретические и экспериментальные заслуги в области метеорологии высоких слоев атмосферы. Д. И. Менделееву принадлежит опз бликованная в 1880 г. фундаментальная монография О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании , в которой не только дается систематическое и критическое изложение существовавших к тому времени работ по теории сопротивления, но и приводятся оригинальные идеи Менделеева в этом направлении, в частности, указывается на важное значение вязкости жидкости при определении сопротивления трения хорошо обтекаемого тела. Н. Е. Жуковский высоко ценил эту книгу. [c.29]

К числу еще недостаточно исследованных областей теории ламинарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости следует отнести прежде всего пространственные, существенно трехразмерные задачи, с большим трудом поддающиеся не только приближенным аналитическим методам, но и численным машинным расчетам. Многое еще необходимо сделать в области нестационарных задач теории пограничного слоя. Почти ничего еще не сделано в теории нестационарного распространения струй и образования следов за хорошо обтекаемыми телами. [c.522]

В 1888 г. В одном из писем он писал воздухоплавание бывает и будет двух родов одно в аэростатах, другое — в аэродинамах . Д. И. Менделеев предвидел полеты летательных аппаратов тяжелее воздуха. Этот род воздухоплавания,— говорил Д. И. Менделеев,— указывается самой природой, потому что птица тяжелее воздуха и есть аэродинам . Мысль об овладении воздушным океаном цриковала внимание Д. И. Менделеева к проблеме сопротивления воздуха. Его работа О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании , посвященная этому вопросу, представляет исключительный интерес. Д. И. Менделеев в этой работе не только дал глубокий критический анализ существовавших теорий сопротивления, но и указал на важнейшее значение вязкости при определении силы сопротивления хорошо обтекаемых тел. Великий русский аэродинамик проф. Н. Е. Жуковский, высоко оценивая эту работу, писал русская литература обязана ему капитальной монографией по сод противлению жидкостей, которая и теперь может служить основным руководством для лиц, занимающихся кораблестроением, воздухоплаванием или баллистикой . [c.12]

В качестве первого примера можно указать на течение в ближнем аэродинамическом следе за хорошо обтекаемым телом, в частности за продольно обтекаемой пластинкой. Профиль скоростей в пограничном слое, образовавшийся на задней кромке пластинки, будет служить начальным условием для области блил<него следа, в котором благодаря исчезновению тормозящего влияния пластинки задача получает новую постановку (граничное условие ди ду = О вместо ы = О при у = 0). Вторым примером может служить учет влияния профиля скоростей в выходном сечении трубы на вытекающую из нее струю. [c.562]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...