Վերամբարձ ուժ

Վերամբարձ ուժ —ընդհանուր աերոդինամիկ ուժեր,հեղուկում կամ գազային միջավայրում այն ուղղահայաց է շարժվող մարմնի արագության վեկտորին, առաջանում է մարմնի շուրջ հոսքի անհամաչափության հետևանքով։ Ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը թևի պրոֆիլի վրա ազդող ճնշման ինտեգրալն է։

$𝐘 + 𝐏 = \oint_{\partial Ω} p 𝐧 d \partial Ω$

որտեղ՝

Կաղապար:Math — վերամբարձ ուժ,
Կաղապար:Math — քարշանք,
$\partial Ω$ — պրոֆիլի սահման,
Կաղապար:Math — ճնշում,
Կաղապար:Math — պրոֆիլին նորմալ(ուղղահայաց՝ շոշափման կետով անցնող ուղիղ գծի մակերևույթի նկատմամբ)

Համաձայն Ժուկովսկու թեորեմի վերամբարձ ուժը համեմատական է միջավայրի խտությանը, հոսքի և հոսքի շրջապտւյտի արագությանը։ Վերամբարձ ուժի առաջացումը բացատրվում է հետևյալ կերպ՝ իներցիայի և մածուցիկության առկայության պայմաններում թևի շուրջ հոսող գազի ոչ զրոյական գրոհի անկյան տակ գազի հոսքը արագանում է՝ իներցիան հաղթահարելով, որպեսզի հասնի «վազող» թևի մակերևույթին, իսկ հակառակ կողմից սեղմվում է վազող մակերևույթի ազդեցության տակ։ Այդ ամենի ելնելով ստանում ենք վերամբարձ ուժի հետևյալ բաղադրիչները․

գազի հոսքի ուղղության փոփոխություն և հոսքի արագության մեծացում մի կողմում, և դանդաղեցում մյուս կողմում, վերամբարձ ուժի հավասարակշռման՝ իմպուլսի պահպանման օրենքին համապատասխան։
ճնշման տարբերություն՝ թևի մի կողմում նոսրացման և մյուս կողմում սեղմամբ պայմանավորված առաջանում են ուժեր, որոնք ուղղված են գրոհի անկյան դրական կողմը։

Արագության դաշտերի արագության, իներցիայով ճնշման և միջավայրի մածուցիկության վերաբերյալ ավելի մանրամասն հնարավոր է իմանալ Բեռնուլիի և Նավիե-Ստոքսի հավասարումների նկարագրություններում։ Եթե օդի հոսքի արագությունը թևի վրա $v_{1}$ ավելի մեծ է, քան թևի ներքևի օդի $v_{2}$ հոսքի արագությունը, ապա Բեռնուլիի օրենքի համաձայն այն հանգեցնում է ճնշման անկմանը $Δ p = p_{2} - p_{1}$ ։ Վերամբարձ ուժը կարող եք հաշվել բանաձևով՝ $F_{p} = (p_{2} - p_{1}) S = \frac{ρ}{2} (v_{1}^{2} - v_{2}^{2}) S$ , որտեղ $ρ$ ՝ օդի խտություն, $S$ ՝ թևի մակերես։ Նշելով օդի հոսքի արագությունը թևի նկատմամբ՝ $u$ և հոսքի շրջապտույտի արագությունը՝ $v$ , կստանաք $v_{1} = u + v$ , $v_{2} = u - v$ , $F_{p} = \frac{ρ}{2} (v_{1}^{2} - v_{2}^{2}) S = \frac{ρ}{2} (v_{1} + v_{2}) (v_{1} - v_{2}) S = \frac{ρ}{2} 2 u 2 v S = 2 ρ S v u$ ՝ Ժուկովսկու բանաձև^[2].

Վերամբարձ ուժի գործակից

Վերամբարձ ուժի գործակից— անչափելի մեծություն, վերամբարձ ուժի բնութագրիչ՝ թևի որոշակի պրոֆիլի դեպքում, հայտնի գրոհի անկյան պայմաններում։ Գործակիցը որոշվում է փորձարկման ճանապարհով՝ աերոդինամիկ խողովակի օգնությամբ, կամ էլ Ժուկովսկիի թեորեմի միջոցով։

XIII դարում արդեն Ջոն Սմիթոնը հաշվել է վերամբարձ ուժի ուղղման գործակիցը՝ վերամբարձ ուժի հաշվարկման բանաձևի համար։ Բանաձևը ունի հետևյալ տեսքը^[3]՝:

Y = C_{y} \frac{ρ V^{2}}{2} S

որտեղ՝

Y

— վերամբարձ ուժ (Н),

C_{y}

— վերամբարձ ուժի գործակից, կախված է գրոհի անկյունից (տարբեր պրոֆիլ ունեցող թևերի համար որոշվում է փորձնական ճանապարհով)

ρ

— օդի խտությունը թռիչքային բարձրության վրա (կգ/մ³),

V

— հոսքի արագությունը (մ/վ),

S

— բնութագրող մակերես (մ²).

Հաշվարկի բանաձևը նման է վերոհիշյալ բանաձևին, միայն այն տարբերությամբ, որ այս դեպքում կիրառվում է ցանկացած դիմադրության գործակից $C_{x}$ վերամբարձ ուժի գործակցի $C_{y}$ փոխարեն։

ՈՒղղման գործակիցը, որի արժեքը Սմիթոնի հաշվարկով կազմում էր 1,005, կիրառվել է ավելի քան 100 տարի, և միայն Ռայթ եղբայրների փորձը ցույց տվեց, որ վերամբարձ ուժը, որը ազդում է սավառնակի վրա, քիչ է հաշվարկված, և ուղղեցին «Սմիթոնի գործակիցը», հասցնելով 1,0033-ի։

Ծանոթագրություններ

Կաղապար:Ծանցանկ

Արտաքին հղումներ

↑ Կաղապար:Cite web
↑ Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Пономарева А. В. Факультативный курс физики. 8 класс. — М.: Просвещение, 1985. — Тираж 143 500 экз. — С. 151—152.
↑ Clancy L. J. Aerodynamics, Section 4.15

[:0-1] Կաղապար:Cite web

[2] Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Пономарева А. В. Факультативный курс физики. 8 класс. — М.: Просвещение, 1985. — Тираж 143 500 экз. — С. 151—152.

[3] Clancy L. J. Aerodynamics, Section 4.15

[1]

[2]

[3]

Վերամբարձ ուժ

Վերամբարձ ուժի գործակից

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ

Նավարկման ցանկ

Որոնում