Способы улучшения гидроаэродинамических характеристик движущихся объектов

Способы улучшения гидроаэродинамических характеристик движущихся объектов

Способы улучшения гидроаэродинамических характеристик движущихся объектов. Затраты энергии на перемещение многих движущихся объектов (самолетов, автомобилей, подводных лодок, водных судов) в значительной степени связаны с преодолением сопротивления жидкости или газа, на которых они находятся. move. In в связи с этим целесообразно рассмотреть возможность снижения сопротивления. Из следующего. В 16.2 и 16.3 основная часть этой силы-сопротивление формы. Сила, обусловленная бурной деформацией потока в результате отрыва пограничного слоя и образования следа за ним body. In в частности, если он обтекает вертикальную пластину (см. рис.16.6), сопротивление возникает только из-за деформации потока. Сопротивление трения здесь не способствует торможению.

в этом случае основной вклад в сопротивление вносит вязкое тангенциальное напряжение (фрикционное сопротивление) на поверхности тела, а коэффициент сопротивления уменьшается на один разряд. Людмила Фирмаль

• Подумайте о том, как уменьшить интенсивность сопротивления, изменив форму тела. Перед пластиной (рис.16.23, а), если прикреплена полукруглая колонна диаметром 0 = b (рис. 16.23.6). Площадь поперечного сечения гусеницы уменьшается. В следе за вертикальной плитой, давление 1,2 ВЧ Давление обратной промывки будет близким(помните. См. Раздел 16.3. В результате сопротивление полуцилиндра в 2 раза выше, чем у пластины (в случае пластины cx-2D, полуцилиндра cx-1.0). Когда обтекатель прикреплен к полуцилиндру(рис. 16.23, в), сопротивление формы может быть практически устранено. При этом исключается разделение граничных следов и образование следов в виде застойных zones. In (cx g 0,1).

Улучшение аэродинамических характеристик не только снижает лобовое сопротивление, но и обеспечивает стабильное значение этой силы. Это может быть достигнуто путем придания телу формы с фиксированной точкой разделения. Например, если поверхность автомобиля хорошо приближена к половине овальной цилиндрической поверхности (рис. 16: 24), то при движении такого транспортного средства сохраняется характеристика сопротивления вокруг цилиндра, в частности, кризис потока. Рейнольдс, Ya = 103 Происходит разделение пограничного слоя и образование следов автомобиля. Это соответствует скорости автомобиля г = Кэт = 103ZH» 1 ’5 см / С ’» где k-высота автомобиля. В то же время непрерывный поток вокруг автомобиля практически не понял.

• С числом Ke-5105 (рис.16.25) коэффициент лобового сопротивления резко уменьшается (поток-кризис). Это число Кэ соответствует скорости V-750 см / с-27 км / ч. Ния происходит на малой скорости. Если V = he соответствует 100 км / ч, то при He = 2•106 коэффициент лобового сопротивления резко возрастает до 4 times. To преодолевая это сопротивление, нужно увеличить нагрузку на двигатель в 4 раза. Предположим, что двигатель имеет достаточную мощность, и автомобиль движется со скоростью V = 105 км / ч по хорошему дорожному покрытию. Внезапно покрытие ухудшается, сопротивление качению колес увеличивается, скорость автомобиля составляет менее 100 км / ч, сопротивление воздуха уменьшается в 4 раза, а отсутствие двигателя автомобиля ускоряет car. An возникнет нежелательное состояние нестабильной работы двигателя, опасное для водителя. Сложные свойства зависимости cx = cx (Ke) на цилиндрических и эллиптических столбцах связаны с тем, что на этих поверхностях отсутствуют неподвижные точки отрыва пограничного слоя.

В зависимости от количества Ke, точка разделения перемещается вверх или вниз по поверхности цилиндра, деформирует структуру потока и изменяет коэффициент сопротивления cx. Таким образом, современному автомобилю придается форма, практически не зависящая от характера течения числа Кэ (а следовательно, и скорости движения транспортного средства) и величины практически постоянного коэффициента лобового сопротивления (рис.16.26).Марка 304 Заметим, что приведенные выше рассуждения основаны на экспериментальной зависимости cx = cx(ke), полученной обтеканием большого эллиптического столба.

Условия задачи самолета Ци эти материалы могут быть использованы только для качественной оценки явления, когда оно обтекает по существу трехмерный объект, такой как автомобиль. Людмила Фирмаль

• В заключение отметим возможность использования следов движущихся объектов для снижения сопротивления других объектов, которые двигались первыми. Когда обтекаемый объект неподвижен, средняя скорость сразу после него близка к нулю, поэтому размещение другого объекта приведет к существенному взаимодействию между потоком и сопротивлением, текущим к первому объекту. След за телом/(рис.16.27) движется с жидкостью, которая не движется со скоростью Упоста, а движется за телом с той же скоростью. Когда другое тело II помещается на эту движущуюся дорожку, оно уносится этой дорожкой, и сила действует в направлении движения тела I. Этот эффект широко используется в спорте.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Пограничный слой.
2. Отрыв пограничного слоя. Кризис обтекания.
3. Обтекание крыловых профилей.
4. Обтекание шара.