Основные законы аэродинамики

Движение воздуха в шахтах подчиняется тем же основным законам, что и остальные физические явления материального мира, а именно: закону сохранения массы и закону сохранения энергии. Эти фундаментальные законы природы, примененные к движению воздуха в горных выработках, определяют основные характеристики шахтных вентиляционных потоков. К этому следует добавить второй закон Ньютона или закон количества движения, позволяющий получить уравнение движения воздуха, связывающее основные характеризующие движение величины.

Закон сохранения массы. Закон сохранения массы применительно к движению воздуха можно сформулировать следующим образом: масса любого объема воздуха остается постоянной в процессе его движения. Иными словами, изменение массы во времени равно нулю.

Если в потоке воздуха выделить элементарный объем w, достаточно малый, чтобы плотность воздуха в нем r можно было считать постоянной, то закон сохранения массы можно представить:

, (10.20)

где rw — масса выделенного объема;

Уравнение (10.20) можно преобразовать через проекции скорости потока в рассматриваемой точке:

, (10.21)

где u, u, w – проекции скорости потока в точке на оси координат.

Уравнение (10.21) называется уравнением неразрывности.

Для стационарного движения, при котором характеристики потока в некоторой фиксированной точке пространства (плотность, скорость, давление и др.) не изменяются во времени, и уравнение неразрывности будет:

, (10.22)

(10.23)

В выработке постоянного сечения u=w=0 и из (10.23) имеем u=const, т.е. скорости воздуха в сходственных точках постоянны.

Из уравнения (10.23) следует, что в однородном по плотности потоке увеличение скорости в одном направлении должно вызывать соответствующее уменьшение ее в другом направлении. Например, при переходе потока из узкой выработки в широкую, в общем случае, появляется составляющая скорости u, которая в узкой выработке была равна нулю (рис.10.1). Следовательно, а (w=0 в обеих выработках), т.е. в расширяющейся части выработки продольная скорость u уменьшается.

w=0 y

u=w=0

u u

0 x

Рисунок 10.1 – Изменение скорости воздуха при расширении

Из уравнения неразрывности (10.20) для изотермического потока следует уравнение расхода:

где S1 и S2 – площади начального и конечного сечений элементарной

u1и u2 — скорости движения воздуха через эти сечения.

Интегрируя правую и левую части уравнения (10.24) по всему сечению выработки, получим:

т. е. объемный расход воздуха в выработке является величиной постоянной. Уравнение (10.25) не соблюдается при разветвлении струй и утечках воздуха из выработки, а для неизотермических потоков вместо него следует написать

где М1, М2— массовые расходы воздуха.

Закон сохранения энергии.Для случая движения воздуха закон сохранения энергии может быть сформулирован следующим образом: изменение энергии произвольного объема воздуха за некоторый промежуток времени при его движении равно сумме количества сообщенного ему тепла и работы приложенных к объему внешних сил за то же время, т.е.

где DЕвн изменение внутренней энергии данного объема воздуха, оп-

ределяемой кинетической энергией движения молекул и по-

тенциальной энергией их взаимодействия;

n изменение потенциальной энергии этого объема, опреде-

ляемого его перемещением по вертикали;

к— изменение кинетической энергии объема;

J — механический эквивалент тепла;

DQ количество тепла, полученное (отданное) данным объемом

работа внешних сил.

Внешними силами при движении воздуха по выработке являются силы трения о стенки и силы статического давления, приложенные к поверхности рассматриваемого объема.

В случае адиабатического движения несжимаемой жидкости, которой можно считать воздух, при существующих в шахте давлениях DЕвн=DQ=0. При этих условиях для установившегося движения элементарной струйки воздуха соотношение (10.26) может быть записано в виде:

(10.27)

где g — удельный вес воздуха;

p давление воздуха;

z- аппликата центра тяжести сечения струйки относительно про-

извольной горизонтальной плоскости сравнения;

u — скорость воздуха в рассматриваемом сечении струйки;

h работа внешних сил, отнесенная к единице веса воздуха.

Уравнение (10.27) называется уравнением Бернулли в дифференцированной форме (по имени русского ученого Даниила Бернулли, впервые получившего это соотношение в 1738 г.).

Интегрируя выражение (10.27) вдоль струйки от сечения I до сечения II (рис. 10.2) при g = const, получим:

(10.28)

Уравнение (10.28) может быть записано для случая разного удельного веса воздуха в I и II сечениях и для всего потока в выработке в виде:

, (10.29)

где p1-p2 – разность статических давлений воздуха в сечениях I и II;

— разность динамических давлений в сече-

studopedia.ru

Основные законы аэродинамики

При реальном полете самолета непрерывно изменяются скорость и другие параметры воздушного потока, обтекающего самолет. Соответственно изменяются и спектры обтекания, и эпюры распределения давления по поверхности самолета. Такое движение называется неустановившимся. Для создания теоретической модели явления введем упрощения, которые позволят нам выяснить основные закономерности, упростят выводы, не снижая, однако, их практического, инженерного значения.
Упрощение первое. Будем рассматривать только установившеесядвижение — такое движение воздушного потока, в каждой точке которого параметры (V — скорость, p — давление, ρ — плотность) не меняются с течением времени.
Упрощение второе. Примем так называемую гипотезу сплошности, или неразрывности, среды. Не будем учитывать молекулярные движения воздуха и межмолекулярные промежутки, т. е. будем рассматривать воздух как сплошную неразрывную среду с определенной плотностью ρ, которая, однако, может изменяться за счет изменения «плотности упаковки» молекул воздуха, имеющих ничтожно малый объем.
Упрощение третье. Будем считать, что вязкость воздуха равна нулю, т. е. нет сил внутреннего трения. Это значит, что из спектра обтекания тела мы удалили пограничный слой, пренебрегли силой лобового сопротивления, обусловленного трением воздуха о поверхность самолета. В дальнейшем, при описании аэродинамических характеристик самолета, учесть эти силы нам позволит специальный раздел аэродинамики — теория пограничного слоя.

В соответствии с принятыми упрощениями можно рассматривать движение струйки неразрывной невязкой среды (идеального сжимаемого газа) внутри трубки тока (рис. 5.14), образованной неизменными во времени траекториями частиц воздуха, проходящими по границе струи.

Уравнение неразрывности является математическим описанием закона сохранения материи для струйки идеального сжимаемого газа.
Через сечение струйки I-I внутрь трубки тока за время dt войдет столбик газа объемом F1V1dt, где F1— бесконечно малая площадь столбика (площадь поперечного сечения струйки), м 2 ; V1 — скорость потока газа на входе в сечение, м/с; V1dt — длина столбика, м. Секундный массовый расход газа m1 cек = ρ1V1F1 — масса газа, прошедшего за одну секунду через сечение струйки I-I, кг/с, где ρ1 — плотность газа, кг/м 3 ; V1F1секундный объемный расход газа, м 3 /с. В соответствии с гипотезой неразрывности через сечение струйки II-II из трубки тока за одну секунду выйдет масса газа m2 cек =ρ2V2F2, равная массе газа m1 cек, вошедшей в трубку тока через сечение I-I. Таким образом, секундный массовый расход газа через любое сечение струйки есть величина постоянная:

ρVF = const.

Это соотношение называется уравнением неразрывности или уравнением постоянства расхода. При движении самолета с малыми дозвуковыми скоростями V, соответствующими числам M £0,4¸0,6 (конкретное значение M=V/a зависит от формы обтекаемого тела), сжимаемость воздуха практически не проявляется, т. е. можно считать, что плотность воздуха постоянна (ρ = const). В этом случае для струйки ρ12 и уравнение неразрывности примет вид

VF = const.

Отсюда следует, что для несжимаемого идеального газа скорость в струйке V тем больше, чем меньше площадь сечения струйки F, и наоборот.
Уравнение Бернулли является математическим описанием закона сохранения энергии для струйки идеального сжимаемого газа:

т. е. внутри трубки тока, когда нет обмена массой и энергией между струйкой и окружающей ее средой (соседними струйками), сумма всех видов энергии в любом сечении струйки постоянна.
Учитывая только кинетическую энергию и энергию силы давления в струйке, можно записать для любого сечения струйки:

studopedia.org

Тема №1: Основные законы аэродинамики.

Основные свойства воздуха.

Атмосферой называется газовая оболочка, окружающая земной шар. Газ, составляющий эту оболочку, называется воздухом. Высота атмосферы более 2000 км. Атмосфера разделяется на тропосферу, стратосферу и ионосферу.

Тропосферой называется самый нижний слой атмосферы (7-8 км над полюсами и 16-17 км над экватором). В нём содержится около 80% массы всей атмосферы, хотя по объёму тропосфера около 1% атмосферы. Состоит тропосфера из: 78% азота, 21% кислорода и около 1% других газов. В тропосфере сосредоточен почти весь водяной пар (именно он образует облака).

Температура воздуха. Температура задаёт скорость хаотического движения молекул. Чем больше температура, тем больше скорость их движения. В тропосфере с повышением высоты уменьшается температура воздуха на 6.5° на каждые 1000м. Тёплые слои вохдуха поднимаются вверх, холодные слои опускаются вниз. Это, в совокупностью со свойствами водяного пара, приводит к образованию облаков, выпадению осадков и образованию ветров.

Градиент температур – разность температур в разных точках пространства или в разное время. К примеру, если ночью термометр показывает 15° C а днём 30° C, то градиент температур за день составляет 15°. Чем больший температурный градиент, тем большая термичность воздуха, а значит и больше и сильнее восходящие воздушные потоки. В зимнее время земля прогревается слабее и температурный градиент очень мал. Поэтому зимой более спокойная атмосфера, более пригодная дла обучения дельтапланеризму.

Давление воздуха. Давление – это сила, действующая на единицу площади перпендикулярно к ней. Всякое тело находящееся в неподвижном воздухе, испытывает со стороны последнего давление, одинаковое со всех сторон (закон Паскаля). Атмосферное давление объясняется тем, что воздух, подобно другим веществам, имеет вес и притягивается Землёй силой притяжения. Атмосферное давление уменьшается вместе с высотой. Чем больше давление, тем плотнее воздух (т.е. больше плотность воздуха). На высотах больше 5км из-за низкого давления затруднено дыхание. Многие альпинисты покоряющие вершины 7-8км гор используют кислородные баллоны со сжатым газом.

Влажность воздуха. Влажность воздуха — это количество паров воды в воздухе. Чем больше паров воды, тем выше влажность. Влажность бывает абсолютной (% воды относительно остальных газов) и относительной (% воды от максимально возможной в данных условиях). Чаще всего оперируют именно относительной влажностью. Более подробнее этот вопрос будет рассмотрен в разделе метеорология.

Инертность воздуха — свойство воздуха, характеризующее его способность сопротивляться изменениям. Чем плотнее воздух, тем сложнее его «растормошить», т. е. тем больше его инертность.

Сжимаемость воздуха. Сжимаемость — это свойство газов изменять своют плотность при изменении давления. Наибольшую значимость имеет при полётах скоростях близких или больших скорости звука.

Закон Бернулли.

Закон (уравение) Бернулли:

  • — плотность жидкости,
  • — скорость потока,
  • h — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
  • p — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,
  • g — ускорение свободного падения.

Возьмём трубу, через которую протекает жидкость. Наша труба не одинакова по всей длине, а имеет различный диаметр сечения (рис. 1). Закон Бернулли выражается в том, что несмотря на различный диаметр, через любое сечение в этой трубе за одно и тоже время протекает одинаковый объём жидкости.

Рис. 1. Закон Бернулли.

Т.е. сколько жидкости проходит через одно сечение трубы за некоторое время, столько же ее должно пройти за такое же время через любое другое сечение. А так как объём жидкости не изменяется, а сама жидкость практически не сжимается, то изменяется что-то другое.

Изменяется давление жидкости и её скорость. В более узкой части трубы скорость движения жидкости выше, а давление ниже. И наоборот, в широких частях трубы скорость ниже, а давление выше. Если трубу, по которой течет жидкость, снабдить впаянными в нее открытыми трубками—манометрами, то можно будет наблюдать распределение давления вдоль трубы (рис. 2).

Рис. 2. Труба разного сечения с трубками-монометрами.

Все сказанное о движении жидкости по трубам относится и к движению газа. Если скорость течения газа не слишком велика и газ не сжимается настолько, чтобы изменялся его объем, и если, кроме того, пренебречь трением, то закон Бернулли верен и для газовых потоков. В узких частях труб, где газ движется быстрее, давление его меньше, чем в широких частях.

Применительно к аэродинамике закон Бернулли выражается в том, что набегающий на крыло воздушный поток имеет различную скорость и давление под крылом и над крылом, ввиду чего возникает подъёмная сила крыла (рис. 3).

Рис. 3. Разность давлений при обтекании крыла воздушным потоком.

Проведём простой эксперимент. Возьмём небольшой листок бумаги и разместим его прямо перед собой таким образом (рис. 4):

Рис. 4. Эксперимент с листком бумаги №1

А затем подуем над его поверхностью. При это листок, вопреки ожиданиям, вместо того, чтобы прогнуться ещё больше по направлению к Земле, наоборот выпрямится (рис. 5).

Рис. 5. Результат эксперимента №1.

Всё дело в том, что, выдувая воздух над поверхностью листка, мы уменьшаем его давление, в то время как давление воздуха под листком остаётся прежним. Получается, что над листком образуется область пониженного давления, а под листком — повышенного. Воздушные массы пытаются «перебраться» из области высокого давления в область низкого, образуя подъемную силу. И листок выпрямляется.

Можно провести и другой опыт. Возьмём 2 листка бумаги и разместим их перед собой следующим образом (рис. 6):

Рис. 6. Эксперимент с листком бумаги №2.

А затем подув в область между ними, листки бумаги, вопреки нашим ожиданиям, вместо того, чтобы отодвинуться друг от друга, наоборот приблизятся (рис. 7).

Рис. 7. Результат эксперимента №2.

Здесь мы наблюдаем тот же самый эффект. Воздушные массы с внешних сторон листком имеют большее давление, нежели ускоренный нами воздух между листками. Это и приводит к тому, что листки бумаги притягиваются к друг другу.

Этот же принцип используют для осуществления своих полётов парапланы, дельтапланы, самолёты, планёры, вертолёты и др. летательные аппараты. Именно это позволяет взлететь вверх многотонному пассажирскому самолёту.

Обтекание воздушным потоком твердых тел различной формы. Симметричное и несимметричное обтекание.

Опираясь на принципы аэродинамики инженеры смогли создать великое множество разнообразных летательных аппаратов. Некоторые из них способны нести огромный груз, с приемлемыми затратами топлива, некоторые способны разгонять скорости многократно превышающие скорости звука, некоторые способны на сложную воздушную акробатику (всевозможные манёвры высшего пилотажа вроде мёртвой петли, бочки, кобры Пугачёва и т.д.).

В общих чертах наука аэродинамика изучает обтекание тел различной формы воздушным потоком на разных скоростях и в разных условиях. Понимание общих принципов аэродинамики повышает эффективность и безопасность полётов.

При обтекании твердого тела воздушный поток подвергается деформации, что приводит к изменению скорости, давления, температуры и плотности в струйках потока. Таким образом, около поверхности обтекаемого тела создается область переменных скоростей и давлений воздуха. Изучением поведения воздушных масс в различных условиях и занимается наука аэродинамика.

От того какую форму имеет подопытный объект, будет зависеть при каких скоростях ветра он сможет летать, и насколько эффективно. К примеру, для свободного полёта человека без каких-либо приспособлений достаточно ветра силой

60-70 м\с (240 км\ч). Настолько быстрые воздушные потоки можно встретить в аэродинамических трубах. Опытные парашютисты отрабатывают в них сложные манёвры, которые в дальнейшем можно использоваться в свободном падении. От расположения рук, ног, головы зависит скорость и направление снижения.

Для начала необходимо определиться с тем, что из себя представляет набегающий поток воздуха. Воздушные массы могут самостоятельно двигаться относительно неподвижно стоящего объекта. Это ветер. Но если объект двигается относительно неподвижно стоящих воздушных масс, то мы наблюдаем тот же самый случай.

Различают два вида скоростей тела. Воздушная скорость – это скорость движения тела относительно окружающих его воздушных масс. Путевая скорость – это скорость движения тела относительно земли. Таким образом объект может иметь определённую воздушную скорость даже не сдвигаясь с места. Достаточно дождаться подходящего ветра. Действительно и обратное – объект который визуально перемещается в пространстве относительно земли, может обладать нулевой воздушной скоростью. К примеру, это может быть пушинка подхваченная и унесённая ветром.

Рассмотрим несколько типовых форм тел обтекаемых воздушным потоком.

Плоская пластинка, помещённая под углом 90° к воздушному потоку, создает довольно резкое изменение направления движения потока, обтекающего ее: торможение потока перед ней, поджатие струек у ее краев и образование непосредственно за краем пластинки разрежения и больших вихрей, которые заполняют всю область за пластинкой (рис. 8). Позади пластинки можно наблюдать хорошо заметную спутную струю. Перед пластинкой давление будет больше чем в невозмущенном потоке, а за пластинкой вследствие разрежения давление уменьшится.

Рис. 8. Спектр обтекания воздушным потоком плоской пластинки.

Такой объект называется неудобообтекаемым. Воздушный поток теряет слишком много скорости и энергии натыкаясь на него. У такого объекта очень большое лобовое сопротивление.

Если на место пластинки мы поместим шар, то картина обтекания изменится (рис. 9). Набегающий поток будет меньше тормозиться перед объектом и плавнее огибать его по краям. Однако за ним всё равно будет образовываться довольно широкая область завихрений.

Рис. 9. Спектр обтекания воздушным потоком шарообразного тела.

Наиболее плавный характер обтекания, как в передней, так и в хвостовой части, имеет каплеобразное тело (рис. 10). Деформация потока при этом незначительна, и, соответственно, в хвостовой части образуются небольшие завихрения.

Рис. 10. Спектр обтекания воздушным потоком каплеобразного тела.

Такие тела (каплеобразные) в аэродинамике называются удобообтекаемыми. Различают симметричные и несимметричные удобообтекаемые тела.

Симметричное удобообтекаемое тело создает одинаковую деформацию, поджатие воздушных струек в верхней и нижней части (сечение А-Б, рис. 11).

Рис. 11. Спектр обтекания воздушным потоком симметричного удобообтекаемого тела.

Удобообтекаемое несимметричное тело по характеру обтекания близко к удобообтекаемому симметричному, и отличается лишь величиной и разностью деформаций струек в верхней и нижней частях тела (рис. 12).

Рис. 12. Спектр обтекания воздушным потоком несимметричного удобообтекаемого тела.

Удобообтекаемые тела имеют значительно меньшее лобовое сопротивление, т.к. их форма позволяет им как можно меньше возмущать окружающие их воздушные массы. Именно такие формы придают всем внешним частям летательных аппаратов.

Чем меньше лобовое сопротивление тела, тем большую скорость оно способно развить, а соответственно и дальше улететь при прочих равных условиях.

Обтекание крыла воздушным потоком. Угол атаки. Силы, действующие на летательный аппарат.

При обтекании крыла воздушный поток деформируется таким образом, что на верхней поверхности крыла его скорость возрастает, а на нижней — уменьшается. Благодаря этому появляется подъемная сила, удерживающая наше крыло в воздухе.

Согласно третьему закону Ньютона сила воздействия крыла на воздух равна силе воздействия воздушного потока на крыло. Эта сила получила название полной аэродинамической силы R крыла. Так вот, в полете на дельтаплан действуют, в общем случае, только две силы: аэродинамическая сила R и сила тяжести G. Первая приложена в центре давления, а вторая — в центре массы аппарата. Для удобства представим, что две эти точки совпадают.

Если обтекание крыла имеет симметричный характер, то направление полной аэродинамической силы совпадает с направлением невозмущенного потока (рис. 13).

Рис. 13. Симметричное обтекание тела воздушным потоком.

Но в общем случае воздушный поток обтекает тело несимметрично, под каким-нибудь углом. Величина, действующей на крыло полной аэродинамической силы, зависит от угла, под которым крыло встречает набегающий поток воздуха. Этот угол называется углом атаки и определяется, как угол между хордой крыла (отрезком, соединяющим две наиболее удаленные точки крыла) и вектором скорости набегающего потока.

Угол атаки может быть положительным, отрицательным и нулевым (рис. 14):

Рис. 14. Угол атаки.

Крыло дельтаплана имеет сложную форму, при которой хорды его сечений расположены под разными углами атаки к набегающему потоку воздуха. В этом случае, угол атаки определяется, как угол образованный так называемой средней аэродинамической хордой крыла и вектором скорости воздушного потока.

Для справки: средняя аэродинамическая хорда крыла — это хорда условно прямоугольного крыла, которое создает такой же продольный момент относительно центра тяжести самолёта, что и действительное крыло.

Вернемся к силам, действующим на летательный аппарат. Силы принято раскладывать по осям, а действие моментов рассматривать вокруг этих осей. Правая прямоугольная система координат — это три оси, начало которых находится в центре масс аппарата (мы для удобства совместили его с центром давления). Положительное направление оси X будет направлено по вектору скорости полета, оси Y перпендикулярно к оси X вверх, а ось Z направлена перпендикулярно к плоскости, в которой находятся оси X и Y вдоль правого крыла.

Теперь разложим полную аэродинамическую силу R и силу тяжести G по осям, направленным по траектории планирования и перпендикулярно к ней (рис. 15).

Рис. 15. Силы, действующие на крыло в полёте.

Полная аэродинамическая сила R разложится на подъемную силу Разложим силу R на подъемную силу Y, направленную перпендикулярно к пути, и силу лобового сопротивления X, направленную в противоположную сторону пути движения аппарата. Поэтому если быть математически точным, то ее надо писать со знаком «—». Слагаемые силы G — силы Gx и Gy — равны по величине и противоположны по направлению силам X и У. Надо помнить, что хотя сила Y и называется подъемной силой, но она не уравновешивает весь вес, а только одну его составляющую. Сила X уравновешивает ту составляющую силу веса, которая иногда называется маршевой силой. Маршевая сила направлена по вектору скорости поступательного движения дельтаплана или другого планера. Таким образом, движущей силой является составляющая веса Gx, возникающая вследствие движения по траектории, наклоненной к горизонту. Сила Z появляется только при криволинейном движении в горизонтальной плоскости.

deltaplan.kz

ДВА ЗАКОНА АЭРОДИНАМИКИ

Ечение воздуха и силы, возникающие при действии воздушного потока на тела, изучает наука аэродина­мика. Это родная сестра гидродинамики, изучающей, течение жидкостей («гидр» — вода). Важнейшие законы гидродинамики были сформулированы учеными Эйлером и Д. Бернулли — современниками Ломоносова. С разви­тием авиации выяснилось, что эти законы в общем спра­ведливы и для воздуха, то есть являются и законами аэродинамики. Они вытекают из основных законов есте­ствознания: сохраняемости массы и энергии.

Эйлер сформулировал закон неразрывности течения жидкости.

Посмотрите на рис. 9, а. На нем изображена схема прибора, состоящего из открытого резервуара и соеди­ненной с ним трубки, которая имеет разные сечения. Если открыть оба крана так, чтобы уровень воды в резер­вуаре оставался неизменным, то течение воды по трубке будет установившимся: в любом месте трубки вода ни накапливается, ни убывает (иначе где-то образовался бы разрыв течения). Поэтому за одну секунду из трубки вытекает столько же воды, сколько в нее притекает из

Рис. 9. С уменьшением площади, сечения струи ско­рость течения воды или воздуха’ возрастает, а давле­ние падает.

Резервуара. Значит, через разные сечения трубки (А, Б и В) за одну секунду протекает одинаковая масса воды. А это может быть, очевидно, только в том случае, если через эти сечения вода течет с различной скоростью. Чем меньше сечение, тем больше скорость воды. Иначе за одну секунду через узкое сечение «не успеет» пройти та­кая же масса воды, какая проходит за одну секунду че­рез широкое сечение.

В этом и состоит закон неразрывности течения жид­кости. В справедливости его можно убедиться, наблюдая течение реки. Там, где ее русло суживается и мелеет, вода течет всегда быстрее.

Этот закон справедлив и для течения воздуха, когда скорость не превышает 400—500 км/’час и воздух можно считать несжимаемым.

Теперь познакомимся со вторым важнейшим законом аэрогидродинамики, который был сформулирован уче­ным Бернулли. Воспользуемся опять же прибором, ко­торый изображен на рис. 9, а.

Вы видите, что к трубке переменного сечения присо­единены вертикальные трубочки с открытыми концами. Эти трубочки играют роль манометров. Когда краны закрыты и вода не течет по трубке, то в манометрах она стоит на том же уровне, что и в резервуаре (как во всяких сообщающихся сосудах). Но как только вода потечет по трубке, уровень воды в манометрах по­низится.

Это доказывает, что если вода течет, то давление ее на стенки трубки меньше, чем когда она находится в по­кое. Кроме того, оказывается, что уровень воды больше всего понизится в том манометре, который присоединен к самому узкому сечению, а меньше всего — в маномет­ре, присоединенном к самому широкому сечению.

Таким образом, когда скорость воды, то есть ее ки­нетическая энергия, увеличивается, давление в струе (потенциальная энергия) уменьшается[6]). В этом и за­ключается смысл закона Бернулли.

То же самое можно наблюдать и при течении воздуха по трубке переменного сечения (рис. 9, б). Манометры и здесь покажут, что давление уменьшается при суже­нии струи, то есть при увеличении скорости течения воздуха.

В справедливости закона Бернулли легко убедиться и на более простом опыте.

Возьмите два листа писчей бумаги, держа их па­раллельно (рис. 10, а), дуньте в промежуток между ни­ми. Казалось бы, что струя воздуха подействует как клин и поэтому листы разойдутся. Произойдет же как раз обратное: листы сблизятся (рис. 10, б). Дело в том, что с внешних сторон давление воздуха на листы равно атмосферному, в промежутке же между ними — в струе

Воздуха — давление будет немного меньше атмосферно­го; разность давлений и заставляет листы сбли­жаться.

Рис. 10. Если дуть в промежуток между двумя листами бумаги, то они сблизятся, так как давление в струе меньше, чем с внешних сторон листов.

Теперь, когда вы познакомились с важнейшими за­конами аэродинамики, вы поймете возникновение аэро­динамических сил и, в частности, подъемной силы крыла, поддерживающей самолет в воздухе.

msd.com.ua

Смотрите еще:

  • Новости воронежа суд Новости воронежа суд Воронежский областной суд располагается по адресу: г. Воронеж, Проспект Революции, 14а Схема проезда : любым транспортом следующим до центра (остановка: Первомайский сад) График работы понедельник – четверг с 09.00 до 18.00 часов пятница – с 09.00 до 16.45 часов перерыв с 13.00 до […]
  • Я на вас жалобу подам коллективную ЛЯПИС ТРУБЕЦКОЙ Я на вас жалобу подам, коллективную В Пскове отменили концерт группы Ляпис Трубецкой. В Пскове отменили концерт группы Ляпис Трубецкой, - об этом говорится на cайте КСК "Супер", где в эту пятницу, 14 марта, должен был пройти концерт. Причина отмены шоу не уточняется, хотя известно, что на […]
  • Прокурор верх-исетского района Прокуратура Верх-Исетского района г.Екатеринбурга Прокуратура Верх-Исетского района г.Екатеринбурга 620102, г.Екатеринбург, Верх-Исетский район, ул. Белореченская, д.5 Прокурор: Чукреев Вадим Андреевич Прокуратура Российской Федерации осуществляет: • надзор за исполнением законов федеральными […]
  • Отчет по практике для юристов в суде Отчет по юридической практике 1. ВведениеМестом прохождения практики является районный суд. Цель данной практики - ознакомление с работой судов районного уровня. Эта практика проводится с целью применения знаний, полученных во время учебы на практике. Говоря о целях и задачах деятельности судов нужно […]
  • Часть 21 статьи 583 закона 212-фз Письмо Минтруда РФ от 18.02.2015 N 17-3/В-67 МИНИСТЕРСТВО ТРУДА И СОЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПИСЬМОот 18 февраля 2015 г. N 17-3/В-67 Департамент развития социального страхования рассмотрел обращение по вопросу применения дополнительных тарифов страховых взносов в Пенсионный фонд Российской […]
  • О мировых судах закон О мировых судах закон РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН О МИРОВЫХ СУДЬЯХ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Принят Государственной Думой 11 ноября 1998 года Одобрен Советом Федерации 2 декабря 1998 года (в ред. Федеральных законов от 19.06.2004 N 50-ФЗ, от 22.08.2004 N 122-ФЗ, от 30.11.2004 N 142-ФЗ, от […]