Аэродинамикой называется наука, изучающая законы движения воздуха (газа) и взаимодействие воздушного потока (газа) с находящимися в нем телами.
В результате взаимодействия воздуха с движущимися в нем твердыми телами возникают силы, которые называются аэродинамическими.
Аэродинамика как самостоятельная наука начала развиваться в конце XIX столетия. Долгое время она являлась лишь специальным разделом физики. С выделением аэродинамики в самостоятельную науку развитие ее шло по двум тесно взаимосвязанным направлениям: теоретическому и экспериментальному.
Теоретическая аэродинамика находит решения путем теоретического анализа основных законов гидроаэромеханики. Экспериментальная аэродинамика изучает сущность тех же явлений опытным путем: определяет значения экспериментальных коэффициентов, без которых невозможно производить аэродинамические расчеты. Аэродинамические эксперименты проводят главным образом в аэродинамических трубах, в которых можно создать искусственный регулируемый поток воздуха (газа).
Исследуемое тело (модель) устанавливают в потоке и крепят неподвижно. Такое обращение не влияет на картину обтекания тела (модели) при условии установившегося движения потока.
Аэродинамические трубы разделяются на два вида: прямого действия и замкнутые. Принципиальная схема трубы прямого действия показана на рис. 1, а. Вентилятор 3 втягивает воздух в трубу и прогоняет его через рабочую часть 2, где устанавливается испытуемая модель. Далее воздух выбрасывается наружу. Перед рабочей частью устанавливается решетка 5, служащая для спрямления воздушного потока. Вентилятор помещается в выходной части трубы.
Аэродинамические трубы прямого действия отличаются простотой конструкции. В аэродинамических трубах замкнутого типа (рис. 1, б) входная и выходная части соединяются между собой.
Такие трубы более экономичны, так как энергия отброшенного вентилятором потока воздуха частично используется на входе в канал. Сопло 1 предназначено для создания потока воздуха с заданными и постоянными по сечению скоростью, плотностью, температурой. Диффузор 2 уменьшает скорость и соответственно повышает давление струи, вследствие чего значительно экономится энергия привода. Вентилятор 3 с электроприводом 4 служит для разгона потока воздуха, а в дальнейшем компенсирует потери энергии струи. Направляющие лопатки 6 уменьшают потери энергии воздуха, предотвращают появление вихрей в поворотном колене. Радиатор 5 обеспечивает постоянство температуры воздуха в рабочей части. Показанные на рис. 1 аэродинамические трубы предназначены для исследования в области дозвуковых скоростей. В настоящее время широкое применение получили околозвуковые и сверхзвуковые аэродинамические трубы. В сверхзвуковых трубах скорость потока в рабочей части превышает скорость распространения звука. В общих чертах схемы сверхзвуковых и дозвуковых труб аналогичны. Для получения сверхзвуковой скорости воздуха в рабочей части аэродинамической трубы применяют так называемое сопло Лаваля, которое представляет собой сначала сужающийся, а затем расширяющийся канал.
Основным прибором аэродинамических труб являются аэродинамические весы, измеряющие силы взаимодействия воздушного потока с исследуемым телом.
Помимо аэродинамических труб, для аэродинамических исследований применяются «летающие лаборатории», представляющие собой специально оборудованные самолеты. Эксперименты в «летающих лабораториях» отличаются высокой точностью результатов, так как они проводятся в реальных условиях полета.
Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com