Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»
жүктеу/скачать 14.24 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- В. А. Башкин.
Л. И. Франкштейн.Схемы масляных систем основных типов: а — с «холодным» баком; б — с «горячим» баком; в — с короткозамкнутым циркуляционным контуром. массовые силы в аэро- и гидродинамике — силы, пропорциональные массе жидкости, заключённой в элементе объёма, и не зависящие от существования соседних объёмов жидкости. Если обозначить через F вектор М. с., отнесенный к единице массы, то к элементу объёма d{{}}, в котором заключена жидкость с плотностью {{}}, будет приложена М. с. F{{}} d{{}}. В гидродинамике наиболее важным примером М. с. является сила тяжести; для гравитационного поля Земли вектор F = g, причём вектор ускорения свободного падения g считается не зависящим от времени и направлен вертикально вниз. Сила тяжести существенна в задачах гидростатики, связанных с равновесием покоящейся жидкости, при анализе образования и распространения поверхностных волн, при движении воды в каналах, руслах рек и т. д. В аэродинамических задачах, связанных с обтеканием летательного аппарата или движением рабочего тела в воздушно-реактивным двигателе, силой тяжести воздуха (газа), как правило, пренебрегают. Второй тип М. с. — силы инерции (такие, как центробежная и сила Кориолиса), которые действуют на все элементы массы, если их движение рассматривать в системе координат, движущейся с ускорением. Этот тип М. с. широко используется при исследовании обтекания лопастей винтов, лопаток компрессоров и турбин, в астрофизических задачах (например, движение атмосфер планет) и т. д. Третий тип М. с. — электромагнитные силы в жидкости, несущей электрический заряд, или в жидкости, через которую пропущен электрический ток. Задачи с учётом М. с. этого рода рассматриваются в магнитной гидродинамике (см. Электромагнитные явления в гидродинамике).
Источником малых возмущений практически может служить любое малое препятствие, например риска или бугорок на обтекаемой поверхности. В сверхзвуковом потоке от каждого малого препятствия отходит волна Маха, ограничивающая область распространения вызванных этим препятствием возмущений. Это свойство используется в оптических методах исследования течений около тела, путём нанесения рисок на его поверхность. В. А. Башкин.Конус Маха. Маха число — безразмерная величина M, равная отношению скорости движущейся среды V к местной скорости звука a: M = V/a. Характеризует влияние сжимаемости среды; названо по имени Э. Маха, который экспериментально изучал особенности сверхзвуковых течений и использовал указанную величину в качестве одного из подобия критериев. При исследовании обтекания летательного аппарата как один из критериев подобия используется число Маха полёта M{{}}, вычисляемое по параметрам невозмущающим телом (на бесконечности) набегающего потока и характеризующее режим обтекания в целом; дозвуковой (M{{}} < 1), трансзвуковой (|M{{}} — 1| < < 1), сверхзвуковой (M{{}} > 1) и гиперзвуковой (M{{}} > > 1). Каждый из этих режимов имеет свои специфические особенности. Например, при безотрывном обтекании профиля однородным потоком идеальной жидкости сопротивление его на дозвуковом режиме равно нулю (Д'Аламбера — Эйлера парадокс), однако на всех других режимах в поле течения образуются ударные волны, в которых кинетическая энергия необратимым образом переходит в тепловую, и вследствие этого профиль обладает конечным сопротивлением аэродинамическим. При обтекании тела дозвуковым потоком в некоторых точках (в каком-либо месте) вблизи его поверхности скорость потока может достигать скорости звука. Минимальное значение М. ч. невозмущающего потока, при котором местное М. ч. становится равным единице, называют критическим числом Маха М. Кроме того, обтекание тела сверх- и гиперзвуковым потоком не исключает возможность образования локальных дозвуковых областей течения, например, область течения между отошедшей ударной волной и поверхностью затупленного тела в окрестности его вершины. Поэтому при экспериментальных исследованиях необходимо выдерживать моделирование по М. ч. М. ч. как безразмерная газодинамическая переменная определяется по местной скорости потока и местной скорости звука, и знание поля М. ч. позволяет понять особенности исследуемого течения. Режим обтекания тела зависит от его скорости V{{}} относительно среды и скорости звука a, в рассматриваемой среде, например для воздуха при температуре T = 15{{°}}С и нормальном давлении a{{}} = 340,6 м/с, а для воды a{{}} = 1470 м/с. При установившемся движении тела в атмосфере со скоростями V{{}} < 100 м/с (360 км/ч) M{{}} < 0,3 и влияние сжимаемости воздуха очень мало: максимальное различие в значениях газодинамических переменных, вычисленных без и с учётом сжимаемости, не превышает 4%. Поэтому при M{{}} < 0,3 воздух можно рассматривать как несжимаемую жидкость. При движении тела в воде в том же диапазоне скоростей М. ч. M{{}} < 0,07, и для всех обычных видов течения воды влияние сжимаемости пренебрежимо мало. жүктеу/скачать 14.24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|