Wanneer lug beskou word as 'n kombinasie van 'n groot aantal molekules, kan dit 'n kontinue medium genoem word. Daarin kan individuele deeltjies met mekaar in aanraking kom. Hierdie voorstelling maak dit moontlik om die metodes om lug te bestudeer aansienlik te vereenvoudig. In aërodinamika is daar iets soos die omkeerbaarheid van beweging, wat wyd gebruik word in die veld van eksperimente vir windtonnels en in teoretiese studies wat die konsep van lugvloei gebruik.
Belangrike konsep van aerodinamika
Volgens die beginsel van omkeerbaarheid van beweging, in plaas daarvan om die beweging van 'n liggaam in 'n stilstaande medium te oorweeg, kan ons die verloop van die medium in verhouding tot 'n beweginglose liggaam oorweeg.
Die spoed van die voorval onversteurde vloei in terugwaartse beweging is gelyk aan die spoed van die liggaam self in stil lug.
Vir 'n liggaam wat in stil lug beweeg, sal die aërodinamiese kragte dieselfde wees as vir 'n stilstaande een(statiese) liggaam onderworpe aan lugvloei. Hierdie reël werk mits die spoed van die liggaam in verhouding tot die lug dieselfde is.
Wat is lugvloei en wat is die basiese konsepte daarvan
Daar is verskillende metodes om die beweging van gas- of vloeistofdeeltjies te bestudeer. In een daarvan word stroomlyne ondersoek. Met hierdie metode moet die beweging van individuele deeltjies op 'n gegewe tydstip op 'n sekere punt in die ruimte in ag geneem word. Die gerigte beweging van deeltjies wat ewekansig beweeg, is 'n lugvloei ('n konsep wat wyd in aërodinamika gebruik word).
Die beweging van die lugvloei sal as bestendig beskou word as die digtheid, druk, rigting en grootte van sy spoed op enige punt in die spasie wat dit beslaan, onveranderd bly oor tyd. As hierdie parameters verander, word die beweging as onstabiel beskou.
Die stroomlyn word soos volg gedefinieer: die raaklyn by elke punt daaraan val saam met die snelheidsvektor by dieselfde punt. Die geheel van sulke stroomlyne vorm 'n elementêre straler. Dit is in 'n buis ingesluit. Elke individuele druppel kan geïsoleer word en voorgestel word as vloeiend in isolasie van die totale lugmassa.
Wanneer die lugstroom in strome verdeel word, kan jy sy komplekse vloei in die ruimte visualiseer. Die basiese bewegingswette kan op elke individuele straler toegepas word. Dit gaan oor die behoud van massa en energie. Deur die vergelykings vir hierdie wette te gebruik, kan 'n mens 'n fisiese ontleding van die interaksies van lug en 'n vaste liggaam doen.
Spoed en tipe beweging
Wat die aard van die vloei betref, is die lugvloei turbulent en laminêr. Wanneer die lugstrome in dieselfde rigting beweeg en parallel aan mekaar is, is dit 'n laminêre vloei. As die spoed van lugdeeltjies toeneem, begin hulle, benewens translasie, ander snelveranderende snelhede hê. 'n Vloei van deeltjies loodreg op die rigting van translasiebeweging word gevorm. Dit is die chaotiese - onstuimige vloei.
Die formule vir die meting van lugvloei sluit druk in, wat op baie maniere bepaal word.
Die spoed van 'n onsamedrukbare vloei word bepaal deur die afhanklikheid van die verskil tussen die totale en statiese druk in verhouding tot die digtheid van die lugmassa (Bernoulli-vergelyking): v=√2(p) 0-p)/p
Hierdie formule werk vir vloei tot 70 m/s.
Die lugdigtheid word bepaal deur die nomogram van druk en temperatuur.
Druk word gewoonlik met 'n vloeistofmanometer gemeet.
Die lugvloeitempo sal nie konstant oor die lengte van die pyplyn wees nie. As die druk afneem en die volume lug toeneem, neem dit voortdurend toe, wat bydra tot 'n toename in die spoed van die deeltjies van die materiaal. As die vloeisnelheid groter as 5 m/s is, kan bykomende geraas voorkom in die kleppe, reghoekige buigings en roosters van die toestel waardeur dit gaan.
Energie-aanwyser
Die formule waardeur krag bepaal wordlugvloei (vry), is soos volg: N=0.5SrV³ (W). In hierdie uitdrukking is N die drywing, r is die lugdigtheid, S is die area van die windwiel wat deur die vloei geraak word (m²) en V is die windspoed (m/s).
Uit die formule kan gesien word dat die uitsetkrag in verhouding met die derde mag van die lugvloeitempo toeneem. Dus, wanneer die spoed met 2 keer toeneem, dan verhoog die krag met 8 keer. Daarom, by lae vloeitempo's sal daar 'n klein hoeveelheid energie wees.
Al die energie van die vloei, wat byvoorbeeld die wind skep, kan nie onttrek word nie. Die feit is dat die deurgang deur die windwiel tussen die lemme ongehinderd is.
Die vloei van lug, soos enige bewegende liggaam, het die energie van beweging. Dit het 'n sekere hoeveelheid kinetiese energie, wat, soos dit transformeer, in meganiese energie verander.
Faktore wat lugvloeivolume beïnvloed
Die maksimum hoeveelheid lug wat kan wees, hang van baie faktore af. Dit is die parameters van die toestel self en die omliggende ruimte. Byvoorbeeld, as ons praat oor 'n lugversorger, hang die maksimum lugvloei wat deur toerusting in een minuut afgekoel word aansienlik af van die grootte van die kamer en die tegniese eienskappe van die toestel. Met groot oppervlaktes is alles anders. Vir hulle om afgekoel te word, is meer intensiewe lugvloei nodig.
In waaiers is die deursnee, rotasiespoed en lemgrootte, rotasiespoed, materiaal wat in die vervaardiging daarvan gebruik word belangrik.
BIn die natuur neem ons verskynsels soos tornado's, tifone en tornado's waar. Dit is alles bewegings van lug, wat bekend is dat dit stikstof, suurstof, koolstofdioksiedmolekules bevat, sowel as water, waterstof en ander gasse. Dit is ook lugvloei wat die wette van aerodinamika gehoorsaam. Byvoorbeeld, wanneer 'n draaikolk gevorm word, hoor ons die geluide van 'n straalmotor.
