Aerodynamika - wykład 1

Nasza ocena:

3
Pobrań: 70
Wyświetleń: 1526
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Aerodynamika - wykład 1 - strona 1 Aerodynamika - wykład 1 - strona 2 Aerodynamika - wykład 1 - strona 3

Fragment notatki:


  AERODYNAMIKA  – utylitarny dział  Mechaniki Płynów, który zajmuje się  badaniem  sił  wywieranych przez  powietrze   na poruszające się względem  niego  ciała stałe .    Zasadnicze zadania Aerodynamiki:   określenie kształtu zgodnego z przeznaczeniem użytkowym urządzenia  i optymalnego pod względem aerodynamicznym (m. in. małe opory);   dostarczenie danych do przewidywania osiągów samolotu i jego  własności w locie dla potrzeb Mechaniki Lotu;   dostarczenia danych do projektowania aparatów lotniczych pod  względem wytrzymałościowym;   określenie warunków pracy poszczególnych części konstrukcji  (temperatur).     teoretyczna  AERODYNAMIKA doświadczalna    stosowana (metody i schematy  rachunkowe)       poddżwiękowe  OPŁYWY transoniczne   naddźwiękowe      1 WŁASNOŚCI FIZYCZNE GAZÓW    GĘSTOŚĆ:  3 0 V m kg , V m jednorodny gaz dV dm V m      lim    =   = = = ∆ ∆ ρ → ∆   Gęstość powietrza suchego pod ciśnieniem normalnym (1013 hPa):    K 273 293 373 473 773  Temperatura   °C  0  20  100 200 500  Gęstość   kg/m3  1,2930 1,2045 0,9458 0,7457 0,4564      CIĘŻAR WŁAŚCIWY:  3 m N , g   =   ρ γ   OBJĘTOŚĆ WŁAŚCIWA:  kg m , 1  =  dm dV   =   3 ρ v ,    Gęstość gazu   jest funkcją ciśnienia i temperatury oraz dodatkowo zależy od  prędkości gazu, lecz dopiero przy dużych prędkościach.    RÓWNANIE STANU GAZU DOSKONAŁEGO:    RT   =   p ρ    (dla ciśnień do ≈ 10 MPa i temperatur w zakresie 253 – 323 K - błąd kilka %)    2 LEPKOŚĆ:  A B v n dn dn D D' C' C v  + d v v v  + d v n  dA dn d dT = µ v dn d  = µ dA dT τ =  v µ - dynamiczny współczynnik lepkości (Pa·s lub  s m kg ⋅ ).   Kinematyczny współczynnik lepkości:  s m ,   =   2 ρ µ ν   po wi etr ze  (1 01 3 h Pa ) powi et rze ,    1 0 ν 6 22 20 18 16 14 80 60 C o 40 20 0 m /s 2 woda t 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4 m /s 2 woda,    10 ν 6       3 ŚCIŚLIWOŚĆ – zdolność do zmiany objętości (gęstości), czyli podatność na  odkształcenie objętościowe przy zmianie ciśnienia.  Miara ściśliwości:  ρ = ⇒ = ρ = ρ ∆ ∆ → ρ ∆ d dp a a d dp p lim 2 0   a  – prędkość rozprzestrzeniania się małych zaburzeń zwana  prędkością dźwięku         EFEKT DOPPLERA  Ośrodek doskonale sztywny:   a = ∞  Woda:    a 

(…)

… standardowa (SA)
5
PODSTAWOWE POJĘCIA KINEMATYKI PŁYNÓW
Uwaga: Badamy ruch płynu doskonałego !!!
Przepływ potencjalny (bezwirowy) płynu
Wektor prędkości kątowej ruchu obrotowego elementu płynu
ω=
1
rot
2
v
Wirem pola nazywa się rotację wektora prędkości
 i
 ∂
W = rot v = 
∂ x
v x

∂ vy 
 ∂ vz
 , Wy =
Wx = 

 ∂y
∂z 


Po porównaniu

j

∂y
vy
k 
∂ 
.
∂ z
vz 

 ∂ vy
∂ vx 



 ∂x
∂y 


∂ vz 
 ∂ vx


 , Wz =
∂x 
 ∂z
W3
W = 2ω
W2
Wektor wiru jest równy podwojonemu wektorowi
ds
prędkości kątowej obrotu elementu płynu i leży
stale na chwilowej osi obrotu elementu.
W1
Jeżeli w każdym punkcie obszaru zajętego przez płyn spełniony jest warunek
rot v = W = 2ω = 0
lub analitycznie
∂ vy
∂ vz
=
;
∂y
∂z
∂ vx
∂ vz
=
;
∂z
∂x
to przepływ taki jest niewirowy lub potencjalny
6
∂ vy
∂x
=
∂ vx…
… ⇒ dla przepływu płaskiego równanie linii prądu przyjmuje postać
dx
dy
=
vx
vy

–vy dx + vx dy = 0
Lewa strona tego równania przedstawia różniczkę zupełną pewnej funkcji
Ψ (x, y) spełniającej zależności
−vy =
∂Ψ
,
∂x
vx =
∂Ψ
∂y
Funkcję Ψ (x, y) nazywa się funkcją prądu. Charakteryzuje ona linię prądu jest stała dla każdej linii prądu (dΨ = 0 – wzdłuż linii prądu).
Sens fizyczny funkcji prądu…
… = 0
jest równaniem powierzchni jednakowego potencjału. Stanowi ono
równocześnie warunek prostopadłości wektora v do powierzchni jednakowego
potencjału w danym miejscu ⇒ linie prądu tworzą z powierzchniami
ekwipotencjalnymi układ ortogonalny.
Powierzchnia
ekwipotencjalna
90º
v
Rurka prądu
Opisywanie ruchu potencjalnego sprowadza się do wyznaczenia funkcji Φ, która
jednoznacznie określa pole prędkości…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz