Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Алешкевич В.А. -> "Механика сплошных сред" -> 33

Механика сплошных сред - Алешкевич В.А.

Алешкевич В.А. , Деденко Л.Г., Караваев В.А. Механика сплошных сред — М.: МГУ, 1992. — 92 c.
Скачать (прямая ссылка): mehanikasploshnihsred1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 >


позволяющими измерять аэродинамические силы и моменты сил, действующие на объект. Кроме труб с замкнутым циклом существуют разомкнутые аэродинамические трубы, в которые газ подводится из специальных емкостей. Аэродинамическая труба для экспериментов с объектами в натуральную величину является громадной, сложной и чрезвычайно дорогостоящей установкой. Первая в мире аэродинамическая труба была создана в 1897 г. К.Э. Ци-

Puc. 4.40 Лекция 1

89

олковским при поддержке Н.Е. Жуковского. В этой трубе он провел исследования моделей дирижаблей и самолетов в потоке, скорость которого составляла около 5 м/с. В 1902 г. Н.Е. Жуковский построил при механическом кабинете Московского университета первую аэродинамическую трубу с электрическим приводом. В 1904 г. под его руководством был создан первый в мире аэродинамический институт (ЦАГИ), оказавший огромное влияние на развитие авиации и космонавтики. В настоящее время в мире существуют уникальные аэродинамические трубы, позволяющие проводить испытания летательных аппаратов в натуральную величину при сверхзвуковых скоростях потоков.

В менее дорогостоящих экспериментах с моделями возникает проблема перенесения результатов эксперимента на реальные объекты. Ясно, что модель должна быть точной уменьшенной геометрической копией объекта. Если, например, бугорки на поверхности крыла реального самолета достигают нескольких микрон, то у модели, уменьшенной в 10 раз, крылья должны быть отполированы до долей микрона. Однако одного лишь геометрического подобия недостаточно. Надо также создать такие условия обтекания, при которых соотношения между всеми силами (давления, вязкости и т.д.) в модельных и реальных условиях были бы одинаковы. Для дозвуковых скоростей критерием подобия натурных и модельных экспериментов является равенство чисел Рейнольдса в обоих случаях:

Rg — PmvM^ М _ PHVH^ Н ^ ^

M^m M^H

Здесь индексы «м» и «н» относятся к параметрам модельного и натурного экспериментов. Если, например, размер модели в 10 раз меньше размеров реального объекта (^m= 0,1 їн ), то подобие обтекания может быть достигнуто либо при десятикратном увеличении скорости потока, либо при таком же увеличении плотности воздуха. Второе чаще оказывается предпочтительнее, поскольку скорость Vm не может превзойти скорость звука, когда картина становится принципиально другой. Поэтому в аэродинамических трубах воздух сжимается до давления в несколько десятков атмосфер, что позволяет обеспечить условие (4.52).

В качестве иллюстрации на рис. 4.41 показано распределение воздушных потоков, обтекающих модели зданий. Ясно, что такой эксперимент является чрезвычайно полезным при проектировке строительства зданий и облегчает расчеты действующей на них ветровой нагрузки. При сверхзвуковых испытаниях модель помещается в сопло Лаваля, устанавливаемое в аэродинамической трубе. Потери на образование ударных волн в такой трубе весьма велики, поэтому используются мощные многоступенчатые компрессоры. Широкое распространение получили баллонные аэродинамические трубы, в

Рис. 4.41 90

Механика сплошных сред

которые воздух поступает из баллонов высокого давления (несколько тысяч атмосфер). В сверхзвуковом режиме помимо (4.52) необходимо выполнение и второго условия подобия — равенства чисел Маха:

M = — = — . (4.53)

См Ch

Отметим, что в трубах, где M » 1, возникает ряд технических проблем, связанных с предотвращением конденсации струи воздуха вследствие понижения температуры при прохождении через сопло Лаваля. С этой целью воздух предварительно подогревают до температур -IO3 К, либо используют газ гелий, конденсация которого происходит при достаточно низких температурах. Лекция 1

91

Содержание

Предисловие..................................................................................3

ЛЕКЦИЯ 1.....................................................................................5

ЛЕКЦИЯ 2 ................................................................................27

ЛЕКЦИЯ 3...................................................................................44

ЛЕКЦИЯ 4...................................................................................63 92 Механика сплошных сред
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 >

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed