Механикалық қозғалыс
§ 32. Тұтқырлықты анықтау әдістері
жүктеу/скачать 220,3 Kb.
|
§14 Энергияныњ графикалыќ кµрінісі-emirsaba.org
- Бұл бет үшін навигация:
- § 33. Сұйық пен газдардағ ы дененің қозғалысы.
| § 32. Тұтқырлықты анықтау әдістері.
1. Стокс әдісі. Бұл әдіс сұйықтықта ақырын қозғалатын сфера тәріздес дененің жылдамдығын өлшеуге негізделген. Сұйықтықтағы шардың төменге тік құлауы кезінде 3 күш әсер етеді: ауырлық күші (- шардың тығыздығы), Архимед күші (-сұйықтың тығыздығы) және Стокс кедергі күші , мұндағы - шар радиусы, оның жылдамдығы. Шардың бірқалыпты қозғалысы кезінде немесе
осыдан, . Шардың бірқалыпты қозғалыс жылдамдығын өлшей отырып, сұйықтықтың тұтқырлығын анықтауға болады. 2. Пуазейль әдісі. Бұл әдіс жұқа қылтүтіктегі (капилляр) сұйықтықтың ламинарлық әдісіне негізделген. Радиусы және ұзындығы болатын қылтүтікті қарастырайық. сұйықтықта радиусы және қалыңдығы болатын цилиндрлік қабатты ойша бөліп алайық. Осы қабаттың бүйір бетіне әсер ететін ішкі үйкеліс күші ((31.1) қара) , мұндағы - цилиндрлік қабаттың бүйір беті, минус таңбасы радиус артқанда жылдамдық кемуін білдіреді. Сұйықтықтың қалыптасқан ағысы үшін цилиндрдің бүйір бетіне әсер ететін қысым күшімен теңгеріледі; яғни Интегралдаған соң, қабырғаға сұйықтықтың жабысуы орын алады деп болжап, яғни өсьтен арақашықтықта жылдамдық нөлге тең дей отырып, мынаған келеміз: .
уақытта ағып өтетін сұйықтықтың көлемі: осыдан тұтқырлық: . § 33. Сұйық пен газдардағ ы дененің қозғалысы. Сұйық пен газдардағы қатты дененің қозғалысын зерттеу гидро және аэродинамиканың негізгі мәселелерінің бірі болып табылады. Бұл мәселе әсіресе авияцияның қарқынды дамуы мен кеңірек қаралды. Газда немесе сұйықта қозғалатын денеге 2 күш әсер етеді (теңәсері ), біріншісі () дене қозғалысына қарсы бағытталған (ағын бағытымен) – маңдайлық (лобовое) кедергі, екіншісі () осы бағытқа перпендикуляр бағытталған – көтергіш күші (55-сурет). Егер дене симметриялы болса және оның симметрия осі жылдамдық бағытымен сәйкес келсе, онда денеге тек маңдайлық кедергі әсер етеді, ал көтергіш күш бұл жағдайда нөлге тең. Бұны былай дәлелдеуге болады. Идеал сұйықтықтың бірқалыпты қозғалысы маңдайлық кедергісіз өтеді. Егер осындай сұйықтықтағы цилиндрдің қозғалысын қарастырсақ, онда А және В нүктелері арқылы өтетін түзуге қатысты ағын сызықтары симметриялы болады. Яғни цилиндр бетіне әсер ететін қорытқы қысым күші нөлге тең болады. Үйкеліс ортада денеге тікелей жабысатын сұйық қабаты оның бетіне жабысады да, толығымен сол денеге ілесе шағын жылдамдықпен қозғалады. Осы қабаттағы сұйық ағыны құйынды болады. Егер дене оққыш формаға ие болмаса, жабысқан қабат денеден бөлініп, құйындарға бөлшектеніп әрі қарай ағады (57-сурет). Маңдайлық кедергі дененің формасы мен ағынға қатысты орнына тәуелді, ал өлшемсіз кедергі коэффициентінен көрсетіледі: (33.1) мұндағы - ортаның тығыздығы; - дененің қозғалыс жылдамдығы; - дененің көлденең қимасы. Көтергіш күшті (33.1) формуласына сәйкес мынадай анықтауа болады: - көтергіш күштің өлшемсіз коэффициенті. Аз маңдайлық кедергі кезінде ұшақтың қанаты үшін үлкен көтергіш күш қажет етіледі (бұл шарт атқылау бұрышы аз болғанда орындалады, (55-сурет)). ….. бұл шартты неғұрлым көп қанағаттандырса шамасы сөғұрлым үлкен. Мұндағы К- қанаттың сапасы. Осындай талап етілетін қанат профилін құрастыруда және геометриялық формалы денеге әсер ететін көтергіш күш коэффициентін зерттеуде Н.Е. Жуковскийдің (1847-1921) ебегі зор. жүктеу/скачать 220,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|