Keď sa vzduch považuje za agregát veľkého počtu molekúl, možno ho nazvať kontinuálnym médiom. V ňom môžu jednotlivé častice prísť do vzájomného kontaktu. Takáto myšlienka môže výrazne zjednodušiť metódy leteckého výskumu. V aerodynamike existuje niečo ako reverzibilita pohybu, ktorá sa široko používa v oblasti experimentov pre aerodynamické tunely av teoretických štúdiách využívajúcich pojem prúdenia vzduchu.
Dôležitá koncepcia aerodynamiky
Podľa princípu reverzibilnosti pohybu, namiesto uvažovania o pohybe tela v nehybnom médiu, môžeme vziať do úvahy priebeh média vzhľadom na nehybné telo.
Rýchlosť dopadajúceho nerušeného toku pri spätnom pohybe sa rovná rýchlosti tela samotného v nehybnom vzduchu.
Pre teleso, ktoré sa pohybuje v nehybnom vzduchu, budú aerodynamické sily rovnaké ako pre nehybné (statické) teleso vystavené prúdeniu vzduchu. Toto pravidlo funguje pod podmienkou, že rýchlosť tela vo vzťahu k vzduchu bude rovnaká.
Čo je to prietok vzduchu a aké základné pojmy ho definujú
Existujú rôzne metódy na štúdium pohybu častíc plynu alebo kvapaliny. V jednom z nich sa skúmajú zjednodušenia. Pri tejto metóde sa musí pohyb jednotlivých častíc posudzovať v danom okamihu v určitom časovom bode. Smerovým pohybom častíc, ktoré sa pohybujú náhodne, je prúdenie vzduchu (pojem široko používaný v aerodynamike).
Pohyb prúdu vzduchu sa bude považovať za stály, ak v ktoromkoľvek bode v priestore, ktorý zaberá, sa hustota, tlak, smer a veľkosť jeho rýchlosti v priebehu času nezmenia. Ak sa tieto parametre zmenia, potom sa pohyb považuje za nestabilný.
Zefektívnenie je definované nasledovne: dotyčnica v každom bode k nej sa zhoduje s vektorom rýchlosti v rovnakom bode. Celkom takýchto prúdov sa vytvára elementárny prúd. Ona je uzavretá v určitej trubici. Každý jednotlivý pramienok je možné rozlíšiť a prezentovať izolovane, ktorý vychádza z celkovej hmotnosti vzduchu.
Keď je prúd vzduchu rozdelený na pramienky, je možné si predstaviť jeho komplexný prietok v priestore. Základné zákony pohybu môžu byť aplikované na každý jednotlivý prúd. Ide o úsporu hmoty a energie. Použitím rovníc pre tieto zákony je možné vykonať fyzikálnu analýzu vzájomného pôsobenia vzduchu a tuhej látky.
Rýchlosť a typ pohybu
Pokiaľ ide o povahu prúdu, prúdenie vzduchu je turbulentné a laminárne. Keď sa prúdy vzduchu pohybujú v jednom smere a sú navzájom rovnobežné, jedná sa o laminárne prúdenie. Ak sa rýchlosť častíc vzduchu zvýši, potom začnú mať, okrem translačných, aj iné rýchlo sa meniace rýchlosti. Vytvára sa prúd častíc kolmý na smer translačného pohybu. Toto je nevyrovnaný turbulentný tok.
Vzorec používaný na meranie rýchlosti vzduchu zahŕňa tlak určený rôznymi spôsobmi.
Nestlačiteľný prietok sa stanoví pomocou závislosti rozdielu medzi celkovým a štatistickým tlakom vzhľadom na hustotu vzduchu (Bernoulliho rovnica): v = √2 (p 0 -p) / p
Tento vzorec pracuje pre toky s rýchlosťou najviac 70 m / s.
Hustota vzduchu je určená nomogramom tlaku a teploty.
Tlak je zvyčajne určený tlakomerom kvapaliny.
Prietok vzduchu nebude konštantný po celej dĺžke potrubia. Ak tlak klesá a objem vzduchu sa zvyšuje, potom sa neustále zvyšuje, čo prispieva k zvýšeniu rýchlosti častíc materiálu. Ak je rýchlosť prúdenia väčšia ako 5 m / s, môže sa vo ventiloch, pravouhlých závitoch a mriežkach zariadenia, ktorým prechádza, objaviť ďalší hluk.
Energetický ukazovateľ
Vzorec, ktorým sa určuje výkon prúdu vzduchu (voľný), je nasledujúci: N = 0, 5 SrV³ (W). V tomto vyjadrení N je sila, r je hustota vzduchu, S je plocha veterného kolesa pod vplyvom prietoku (m²) a V je rýchlosť vetra (m / s).
Z vzorca je zrejmé, že výstupný výkon sa zvyšuje úmerne s tretím výkonom prietoku vzduchu. Ak sa teda rýchlosť zvýši dvakrát, výkon sa zvýši osemkrát. Preto bude pri nízkych prietokoch malé množstvo energie.
Všetka energia z prúdu, ktorý sa vytvára napríklad vetrom, sa nedá extrahovať. Faktom je, že priechod cez veterné koleso medzi lopatkami nastáva bez prekážok.
Prúd vzduchu má pohybovú energiu ako každé pohybujúce sa telo. Má určitú zásobu kinetickej energie, ktorá po premene na mechanickú energiu.
