А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Експериментальна аеродинаміка

Експериментальна аеродинаміка викладає методи визначення характеристик реальних потоків повітря (швидкостей, тисків) і силового впливу цих потоків на поверхні прикордонних твердих тіл.

Системапоточних осей і коефіцієнтів аеродинамічних сил. В експериментальній аеродинаміці використовуються наступні системи координат (ГОСТ 1075 - 41): земна, потокова, швидкісна і пов'язана. Всі ці системи є правими. У земних осях координат вісь yg спрямована вертикальновгору, а осі xg і zg лежать у горизонтальній площині.

В основу експериментальної аеродинаміки покладений принцип оборотності зазначених явищ.

При малих дозвукових швидкостях в експериментальній аеродинаміці не застосовується використовуваний в опитових басейнахметод, при яких об'єкт дослідження рухається в спочиваючої середовищі.

У книзі викладені основні відомості з експериментальної аеродинаміки, дано опис методів, приладів і установок, застосовуваних у сучасних аеро - і газодинамічних досліднихлабораторіях, і наведені 27 лабораторних робіт з аерогазодинаміки і гідродинаміці. Опис кожної лабораторної роботи містить виклад теоретичних передумов, відомих експериментальних фактів, методики експерименту, способів обробки й аналізу отриманихрезультатів.

Прандтлем в Німеччині може по праву вважатися творцем сучасної експериментальної аеродинаміки. Їм були організовані аеродинамічні лабораторії: при Московському університеті, в Кучино під Москвою. Іменем Жуковського названий створений нимЦентральний аерогідродинамічний інститут - ЦАГІ; його ім'я присвоєно також Військово-роздушной академії в Москві.

Прандтлем в Німеччині може по праву вважатися творцем сучасної експериментальної аеродинаміки. Їм були організовані аеродинамічнілабораторії: при Московському університеті, в Кучино під Москвою. Іменем Жуковського-названий створений ним Центральний аерогідродинамічний інститут - ЦАГІ; його ім'я присвоєно також Військово-повітряної академії в Москві.

Велика заслуга Б. Н. Юр'єва полягає у створенніпідручників з експериментальної аеродинаміки і гвинтів, на яких виховувалися покоління радянських аеродинаміків і авіаційних інженерів.

Для отримання уявлення про структуру потоку, оточуючого тіла, експериментальна аеродинаміка користується спектрамиобтікання. Картина обтікання автомобіля зводиться в загальному до наступного. Уздовж верхньої поверхні кузова та бокових стінок йде плавне перебіг. Перед вітровим склом і на капоті мотора плавність перебігу порушується і місцями виходить навіть зворотний напрямок течіїпотоку. Сильно обуреної областю є також область, що лежить безпосередньо позаду кузова.

Визначення функції /(а, К) становить найважливіше завдання теоретичної та експериментальної аеродинаміки і гідромеханіки.

Визначення функції /(a, R) становитьнайважливіше завдання теоретичної та експериментальної аеродинаміки і гідромеханіки.

Серед застосовуються на практиці різних методів визначення швидкостей і тисків найбільше значення в експериментальній аеродинаміці має пневматичний спосіб, заснованийна вимірюванні тиску в певних точках поверхні внесених в потік вимірювальних приладів. Такі прилади називаються насадками або зондами.

Не входячи в деталі теорії аеродинамічних коефіцієнтів, так як вона з вичерпною повнотою викладена в курсахекспериментальної аеродинаміки[9], Перейдемо до розгляду основних критеріїв, що визначають подібність потоків в аеродинаміці.

Pаспределеніе швидкостей в сталому турбулентному потоці поблизу стінки.

Людвіг Прандтль (1875 - 1953) - німецький вчений в областімеханіки, один із засновників експериментальної аеродинаміки. Найбільш значні результати отримав в області течій в'язких рідин і газів. Створив напівемпіричну теорію турбулентності, що знайшла широке застосування, отримав фундаментальні результати втеорії прикордонного шару, проявивши при цьому унікальну фізичну інтуїцію і глибоке розуміння сутності явищ. У Геттінгенському університеті створив школу гидроаеродінаміки, яка відома великими науковими досягненнями.

Вивчення сил, діючих нарухоме в повітрі тіло (снаряд, літак), являє предмет теоретичної та експериментальної аеродинаміки. У книзі з аналітичної механіки розгляд цих питань можливе лише в найзагальніших рисах; воно має на меті дати уявлення про характер і ступенятруднощі задач механіки, що виникають при врахуванні цих сил.

Для пошуку оптимального в сенсі вітрового навантаження вирішення конструкції, що особливо важливо для високих споруд, залучають додаткові відомості з експериментальної аеродинаміки.

Основнийзавданням практичних занять в аеродинамічній лабораторії є більш глибоке засвоєння теоретичного матеріалу, який викладається студентам на лекціях з гідроаеромеханіки та експериментальної аеродинаміки.

Великий російський вчений Микола ЄгоровичЖуковський (1847 - 1921), професор Московського університету та Московського вищого технічного училища, є основоположником сучасної теоретичної та експериментальної аеродинаміки. Йому належить величезна кількість робіт, що мають першочергове значення у всіхобластях теоретичної механіки і головним чином в області аеро - і гідромеханіки.

Великий російський вчений Микола Єгорович Жуковський (1847 - 1921), професор Московського університету та Московського вищого, технічного училища, є основоположником сучасноїтеоретичної та експериментальної аеродинаміки. Йому належить величезна кількість робіт, що мають першочергове значення у всіх областях теоретичної механіки і головним чином в області аеро - і гідромеханіки.

Дотримання динамічного подоби вимагає знанняхарактеру сил, що діють на досліджуване тіло, для того щоб визначити, яким із критеріїв можна знехтувати в досліджуваному явищі. В експериментальній аеродинаміці найчастіше мають істотне значення сили в'язкості і поверхневі сили, що виникають через стисливостірідини при швидкостях руху, що досягають швидкості звуку і більш. Отже, при проектуванні труб потрібно, щоб числа Re і М, одержувані при дослідах, були рівні їх значень в натурних умовах.

Дотримання динамічного подоби вимагає знання характерусил, що діють на досліджуване тіло, для того щоб визначити, яким із критеріїв можна знехтувати в досліджуваному явищі. В експериментальній аеродинаміці найчастіше мають істотне значення сили в'язкості і поверхневі сили, що виникають через стисливості рідинипри швидкостях руху, що досягають швидкості звуку і більш. Отже, при проектуванні-труб потрібно, щоб числа Re і М, одержувані при дослідах, були рівні їх значень в натурних умовах.

Визнаним засновником теоретичної та експериментальноїаеродинаміки вважається професор М. Є. Жуковський, який пропрацював в училищі більше сорока років.

Схеми обтікання циліндра при збільшенні числа Re. Pассмотрім сучасне уявлення про вплив деяких факторів на обтікання колового циліндра великого (нескінченного)подовження. Зауважимо, що в експериментальній аеродинаміці практично достатньо великим подовженням загальноприйнято вважати розташування кінців циліндра від стінки до стінки робочої частини аеродинамічної труби або коли на кінцях циліндра встановлені шайби великогорозміру.

Pотрута важливих законів теоретичної аеромеханіки був встановлений в працях Жуковського. Він перший вказав на застосування теоретичної та експериментальної аеродинаміки до завдань розрахунку льотних характеристик літака. Аеродинамічний розрахунок і динамікалітаків як самостійні наукові дисципліни були розпочаті роботами Жуковського.

У суміші фреону з іншими газами можна отримати великі молекулярні ваги із збереженням значення у 1 4 як у повітря. Проблема застосування важких газів в експериментальнійаеродинаміці потребує додаткового освітлення.

Пропонований увазі читача Лабораторний практикум з аерогазодинаміки складається з двох частин. У першій частині наводяться основні відомості з експериментальної аеродинаміки, дається короткий описекспериментальних установок, методів і приладів, що використовуються в наукових дослідженнях. Ця частина написана на основі курсу лекцій з експериментальної аеродинаміки, який читає А. І. Буравцев в Ленінградському університеті для студентів, що спеціалізуються погідроаеромеханіки.

Кафедра теоретичної механіки МВТУ, очолювана Н. Е. Жуковським, стає центром розвитку теоретичної та експериментальної аеродинаміки вPоссии.

Не зупиняючись на розгляді принципу роботи аеродинамічних труб і їхтипів, слід вказати, що в даний час цей метод експериментування настільки зріс і вдосконалився, що вивчення методів аеродинамічних досліджень в трубах складає спеціальний розділ аеродинаміки, званий експериментальної аеродинамікою.

Пропонований увазі читача Лабораторний практикум з аерогазодинаміки складається з двох частин. У першій частині наводяться основні відомості з експериментальної аеродинаміки, дається короткий опис експериментальних установок, методів і приладів, що використовуються в наукових дослідженнях. Ця частина написана на основі курсу лекцій з експериментальної аеродинаміки, який читає А. І. Буравцев в Ленінградському університеті для студентів, що спеціалізуються по гідроаеромеханіки.

Я також вказав, що під час першого польоту людини не існувало теорії, яка б пояснювала підтримання, отримане за допомогою кривої поверхні при нульовому куті нахилу хорди крила. По-видимому, математична теорія руху рідини не могла пояснити основні факти, виявлені експериментальної аеродинамікою.

Основою першого видання цієї, книги, що вийшла в 1952 р., послужив курс лекцій з Аеро - і газодинаміки, читаний на літакобудівному факультеті Московського ордена Леніна авіаційного інституту ім. Виходячи з цього в програму курсу Аеро - і газодинаміка за останні кілька років було внесено суттєві зміни, що відображають новітні результати досліджень в галузі теоретичної та експериментальної аеродинаміки.

Положення в механіці тих років не можна правильно уявити, якщо не зупинитися ще на одному моменті. У механіці, як і в багатьох інших галузях вітчизняної науки до радянського періоду, було не так уже й мало генералів, але явно не хв. Університетські вчені, які тяжіли, як правило, до теоретичних досліджень, були працівниками кафедр, майже повністю позбавлених лабораторної бази і мали штати, определявшиеся виключно педагогічної навантаженням. Питома вага практичних занять був незначний, на двох-трьох професорів і доцентів в кращому випадку припадав один асистент. У технічних навчальних закладах лабораторна база була сильнішою, але лабораторій переважно дослідницького напрямку було дуже небагато і вони були обмежені в засобах і штатах. Порівняно широкий розмах робіт з експериментальної аеродинаміки пояснюється тим, що ця дуже популярна після перших успіхів авіації область привертала особливу увагу і отримувала громадські та приватні асигнування.