Принцип непрерывности.
Основополагающий закон физики гласит, что масса и энергия не могут быть созданы или уничтожены, а только могут переходить из одной формы в другую.
Рассмотрим поток воздуха через трубу, сужающуюся в середине. Массовый расход воздуха за единицу времени в любом сечении данной трубы одинаков. Его можно найти как произведение площади сечения (А) на скорость (V) и на плотность ().
Уравнение непрерывности выглядит так: A * V * = Constant
При малых дозвуковых скоростях (М 0,4) изменениями плотности можно пренебречь и упростить уравнение: A * V = Constant, или V = Constant /A.
Поскольку массовый расход воздуха должен быть постоянным во всех сечениях, то скорость потока будет увеличиваться при уменьшении проходного сечения и наоборот. Ещё раз заметим, что это верно при малых числах Маха, когда можно пренебречь изменениями плотности.
Теорема Бернулли.
«В стационарном движении идеальной текучей среды сумма давления и кинетической энергии на единицу объёма остаётся постоянной».
Текучая среда является идеальной, если она несжимаема и не имеет вязкости. При малых скоростях движения воздух можно считать идеальной текучей средой.
Уравнение теоремы Бернулли: p + ½ V2 = Constant.
В качестве примера рассмотрим: статическое давление 101325 N/m2, плотность 1,225 kg/m3, скорость 52 m/s. Скоростной напор будет: ½ * 1,225 * 52 * 52 = 1656 N/m2.
Сумма статического давления и скоростного напора будет: 101325 N/m2 + 1656 N/m2 = 102981 N/m2.
Поскольку скорость в горле удвоилась (см. рисунок), то скоростной напор вырос в четыре раза, а статическое давление упало.
Из Теоремы Бернулли следует вывод, что если скорость потока увеличивается, то давление в нём падает и наоборот.
Для создания подъёмной силы крылу самолёта придают определённый профиль. При его обтекании скорость потока над верхней поверхностью получается больше, чем под нижней. Вверху давление падает и возникает подъёмная сила.
Достарыңызбен бөлісу: |