Закон Бернулли с учетом сжимаемости воздуха

Билет №1

Закон состояния газа

Согласно закону Бойля-Мариотта плотность воздуха будет тем больше, чем больше давление, а согласно закону Гей-Люссака плотность воздуха тем больше, чем меньше температура воздуха. Объединив эти два закона для определения зависимости между плотностью, давлением и температурой воздуха, получим уравнение состояния газа (закон Бойля-Мариотта - Гей-Люссака)

Pv=RT, где Р - давление, кгс/м2; v - удельный объем, м/кг; R - газовая постоянная, кгс м/кг град или Дж/кгК (для воздуха равная 27,3); T – температура газа по шкале Кельвина

Горизонтальный полет самолета

Гор. полёт – это прямолинейное равномерное движение самолета в горизонтальной плоскости, т.е на постоянной высоте. Горизонтальный полет – основной эксплуатационный режим полета самолетов гражданской авиации: V = const, H = const, тангаж (Ѳ) = const

Все силы, действующие на самолет, условно считают приложенными в центре масс.

Все эти силы лежат в плоскости симметрии самолета.

Y=G – условие прямолинейности

X=P – условие равномерности

V_потреб =

– удельная нагрузка на крыло

ρ – плотность воздуха

Cy - коэффициент угла атаки

Перегрузка в полете. Коэффициент безопасности.

Перегрузка — это отношение подъёмной силы к весу самолёта. Перегрузка — безразмерная величина, однако часто единица перегрузки обозначается так же, как ускорение свободного падения, g. Перегрузка в 1 единицу (или 1g) означает прямолинейный полет, 0 — свободное падение или невесомость. Если самолёт выполняет вираж на постоянной высоте с креном 60 градусов, его конструкция испытывает перегрузку в 2 единицы. n =

Отношение максимально допустимой перегрузки к максимально эксплуатационной есть Коэффициент Безопасности.

Допустимое значение перегрузок для гражданских самолётов составляет 2,5. Для каждого самолета рассчитывается из условий прочности, устойчивости, управляемости

Билет №2

Закон Бернулли с учетом сжимаемости воздуха

+ C_p * T = пост. ,где A – термический эквивалент механической работы; T – температура; C_p – удельная теплоемкость газа при постоянном давлении; V – скорость потока; g – ускорение свободного падения.

Уравнение показывает, что сумма кинетической энергии воздуха и теплосодержание в любом сечении потока – величина постоянная. При сравнительно небольших скоростях воздушного потока сжимаемость не проявляется и в любом сечении температура, плотность и удельный объём газа не изменяются.

Уравнение Бернулли с учетом сжимаемости отличается от уравнения без учета сжимаемости тем, что в первом учитывается изменение внутренней энергии воздуха по мере его движения в потоке, а во втором не учитывается. Чтобы разогнать воздух до больших скоростей, потребуются и большие изменения давления, а при значительном изменении давления на большую величину изменится и температура, что приведет к изменению внутренней энергии воздуха.

Увеличение кинетической энергии потока, согласно уравнению, вызовет уменьшение энергии сил давления и внутренней энергии. Если кинетическая энергия потока уменьшается, то в этом случае она переходит частично в энергию сил давления, а частично в тепловую или во внутреннюю энергию.