Обтекание тел воздушным потоком.
презентация к уроку
Понятие сплошности среды.
Принцип обратимости движения.
Понятие воздушного потока.
Установившийся и неустановившийся поток.
Линии тока и струйки воздуха.
Пограничный слой.
Режимы течения в пограничном слое.
Отрыв пограничного слоя.
Срыв потока.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
4._shkromada_v.i._obtekanie_tel_vozdushnym_potokom.pptx | 1.07 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ПОНЯТИЕ СПЛОШНОСТИ СРЕДЫ У газообразных веществ расстояния между молекулами значительно больше самих молекул, взаимное притяжение очень мало, молекулы движутся в различных направлениях и с различной скоростью. Энергия всех молекул вместе рассматривается как внутренняя энергия вещества Воздух рассматривается как совокупность большого количества молекул, как сплошная среда, в которой отдельные частицы соприкасаются друг с другом. Представление о сплошности среды позволяет существенно упростить исследование жидкости и газа
ПРИНЦИП ОБРАТИМОСТИ ДВИЖЕНИЯ Согласно этому принципу вместо того, чтобы рассматривать движение тела в неподвижной среде, можно рассматривать движение среды относительно неподвижного тела. Скорость набегающего невозмущенного потока в обращенном движении равна скорости самого тела в неподвижном воздухе Аэродинамические силы будут одинаковыми как для тела, движущегося в неподвижном воздухе, так и для неподвижного тела, обтекаемого воздухом, если скорость движения тела относительно воздуха будет одна и та же Обращение движения широко применяется при проведении опытов в аэродинамических трубах, а также в теоретических исследованиях, где используется понятие воздушного потока
ПОНЯТИЕ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА. УСТАНОВИВШИЙСЯ И НЕУСТАНОВИВШИЙСЯ ПОТОК Воздушным потоком называется направленное движение хаотически движущихся частиц воздуха Если в любой точке пространства, занимаемой потоком жидкости или газа, давление, плотность, величина и направление скорости потока с течением времени не изменяются, движение этого потока называется установившимся Если эти параметры в данной точке пространства с течением времени изменяются, то движение называется неустановившимся
ЛИНИИ ТОКА И СТРУЙКИ ВОЗДУХА Совокупность линий тока заключена в некоторой трубке тока и образует элементарную струйку тока . Каждую выделенную струйку можно представить текущей изолированно от общей массы газа Разделение потока на струйки дает наглядное представление о сложном течении газа в пространстве. К отдельной струйке можно применить основные законы движения – сохранения массы и сохранения энергии. При помощи уравнений этих законов можно проводить физический анализ взаимодействия твердого тела с газом (воздухом ) Существуют различные методы изучения движения жидкостей и газов. Один из них заключается в том, что движение отдельных частиц рассматривают в каждой точке пространства в данной момент времени. При этом исследуются так называемые линии тока v 2 v 1 v 3 v 4 v 6 v 1 v 2 v 3 v 4 v 5 V 6 Линией тока называется линия, касательная в каждой точке которой совпадает с вектором скорости в этой точке
ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ Из опыта известно, что при обтекании поверхности набегающим потоком воздуха на некотором удалении от этой поверхности скорость частиц воздуха начинает уменьшаться вплоть до полного торможения частиц, непосредственно контактирующих с поверхностью Разделим условно поток по вертикали к поверхности на отдельные слои. В этом случае слой, находящийся ближе к поверхности, будет двигаться с меньшей скоростью, чем смежный с ним слой, расположенный выше. Нижний слой будет оказывать сопротивление верхнему слою. В этом явлении проявляется в я з к о с т ь воздуха , о которой мы говорили раньше. Кинематическая вязкость зависит от высоты полета. При ее увеличении кинематическая вязкость растет
ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ Опыт показывает, что влияние вязкости на поток проявляется только на небольшом удалении от поверхности тела. Слой воздуха, где проявляется его вязкость называется п о г р а н и ч н ы м . Толщина пограничного слоя невелика , на носке тела она минимальна и увеличивается вниз по потоку. Максимальная толщина пограничного слоя во много раз меньше характерного линейного размера обтекаемого тела (на задних кромках крыльев современных самолетов гражданской авиации, летящих на высотах около 10 км, толщина пограничного слоя не превышает нескольких сантиметров )
РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ Ламинарный (1) – это воздушный поток, в котором струйки воздуха движутся в одном направлении и параллельны друг другу При увеличении скорости частицы воздуха, кроме поступательной скорости, приобретают быстро меняющиеся скорости, перпендикулярные к направлению поступательного движения. Образуется поток, который называется турбулентным (2) , т. е. беспорядочным По характеру течения воздушный поток может быть ламинарным и турбулентным
ОТРЫВ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ Поэтому давление растет а скорость уменьшается, так как у самой поверхности тела скорости частиц очень малы, под влиянием разности давлений между двумя точками на этом участке происходит движение газа в обратном направлении. При этом внешний поток продолжает двигаться вперед . Из-за обратного течения газа внешний поток оттесняется от поверхности тела. Пограничный слой набухает и отрывается от поверхности тела. Точка на поверхности тела, в которой происходит отрыв пограничного слоя, называется точкой отрыва . Течение в пограничном слое вблизи точки отрыва При обтекании тела с криволинейной поверхностью давление и скорости в разных точках поверхности будут неодинаковыми. При движении потока происходит его диффузорное расширение.
ОТРЫВ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ Отрыв пограничного слоя приводит к образованию вихрей за телом. Положение точки отрыва зависит от характера течения в пограничном слое. В турбулентном течении место отрыва лежит значительно дальше по потоку, чем при ламинарном. Вихревая область за телом в этом случае значительно меньше, так как при турбулентном движении происходит более интенсивное поперечное перемешивание частиц Отрыв пограничного слоя наблюдается при обтекании криволинейных поверхностей, например профиля крыла на больших углах атаки. Явление это очень опасно, т.к. приводит к резкому уменьшению подъемной силы, значительному возрастанию сопротивления движению потока, потере устойчивости и управляемости самолета, вибрациям
СРЫВ ПОТОКА После отрыва пограничного слоя изменяется обтекание тела внешним потоком – происходит срыв потока . Явление срыва потока зависит от формы и состояния поверхности тела, характера течения воздуха в пограничном слое. Тела, имеющие вытянутую форму с плавными очертаниями (удобообтекаемые), гораздо менее подвержены срыву потока в отличие от неудобообтекаемых тел Срыв потока может возникнуть в результате нарушения правил эксплуатации самолета: выхода на критические углы атаки, нарушения центровки. При небрежном техническом обслуживании из-за неплотного прилегания крышек лючков, неполного закрытия створок и других причин возникают местные срывы потока. Возникают опасные вибрации частей самолета
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
10. Сетевой уровень потока Е1
Сетевой уровень потока Е1...
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ к Разделу 1 «Основные принципы организации перевозок на воздушном транспорте» МДК01.01 ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ
Рекомендации для выполнения практических работ к Разделу 1 по МДК01.01 ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ...
презентация к уроку "Магнитный поток"
Урок изучения нового материала по теме "Магнитный поток"...
НОД в средней группе по ознакомлению с окружающим миром "Почему воздушный шар называют воздушным?"
Почему воздушный шар называют воздушным? Подготовила: Коваль А.С Цели и задачи: -расширять представления о воздухе и его свойствах; -развивать познавательную активность в процессе проведения опытов; -...
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ МДК03.01 Транспортно-экспедиционная деятельность на воздушном транспорте 23.02.01 ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗОК И УПРАВЛЕНИЕ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ МДК03.01 Транспортно-экспедиционная деятельность на воздушном транспорте 23.02.01 ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗОК И УПРАВЛЕНИЕ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ...
Особенности организации воздушного движения в воздушном пространстве Черноморского Центра Обслуживания воздушного движения.
Одной из самых сложных задач авиационной индустрии является обеспечение безопасности воздушного движения в условиях сложных ситуаций. Черноморский Центр Единой Системы Организации воздушного движения ...