Тема 3 Закономірності вихрового руху газового потоку.
Теорема М.Є.Жуковського про підйомну силу крила
3.1 Основні питання теми
1 Закономірності вихрової течії газового потоку
2 Поняття про напругу, інтенсивність, циркуляцію
3 Рівняння Біо-Савара для нескінченного і напівнескінченного вихору
4 Фізична сутність вихрового і потенціального руху
5 Моделювання течії рідини і газу навколо твердих тіл з допомогою вихорів, стоків, витоків і диполів
6 Теорема М.Є.Жуковського про підйомну силу
3.2 Питання для самостійного вивчення:
1 Теорема М.Є.Жуковського про підйомну силу: визначення, сутність і розрахункова формула
2 Залежність коефіцієнта підйомної сили від кута атаки, її фізична сутність і характерні дільниці.
3 Сутність вихрової течії, характеристика основних параметрів вихрової течії: напруга вихору,колова швидкість,циркуляція швидкості.
4 Теорема Гельмгольца і її сутність, визначення напруги вихору.
5 Теорема Стокса і її сутність, визначення колової швидкості..
6 Теорема Томпсона і її сутність, поняття про циркуляцію швидкості.
7 Визначення колової швидкості для нескінченного і напівнескінченного вихоря.
8 Сутність газодинамічних особливостей, характеристика витоку і стоку.
9 Газодинамічна особливість диполь, його сутність і параметри, їх розрахунок.
10 Моделювання течії газового потоку газодинамічними особливостями і її коротка характеристика.
11 Формула Біо-Савара, її застосування для нескінченних і напівнескінченних вихорів.
12 Фізична сутність потенціального і не потенціального руху , характеристика газодинамічних особливостей
3.3 Задачі для самостійного розв’язування :
1 Визначити число Маха літака при польоті з швидкістю 1080 км/год, на висоті Н= 1, 10, 25 км
2 Визначити, як зміниться температура і густина повітря, якщо при зміні об’єму повітря тиск змінився з 0,98 бар до 19,6 бар, початкова температура повітря склала +30 0С. Процес стискання вважати адіабатичним
3 Визначити стисливість повітря при адіабатичному процесі за стандартних умов на рівні поверхні землі і на висоті стратосфери
4 Визначити температуру гальмування потоку повітря при швидкостях польоту М1=1, М2=5, М3=10, якщо температура набігаю чого потоку рівняється 230 0К
5 Визначити критичну швидкість потоку повітря, якщо відома температура гальмування становить Т0=310 0К
6 В польоті на літаку, який летів на висоті Н=2 км з швидкістю V=850 км/год на крилі була досягнута місцева швидкість звуку. Чому рівняється швидкість потоку в критичній точці крила
7 У скільки разів необхідно збільшити розмах крила для отримання однакової підйомної сили, якщо при однаковому куті атаки і однаковій швидкості польоту зміниться висота польоту з Н1=5000 м до Н2=15 км
8 Визначити піднімальну силу і лобовий опір літака в польоті з швидкістю М=0,7 на висоті, що відповідає тиску pн=20000 Па, якщо відомо, що при продувці його моделі виконаній у масштабі 1:20 при швидкісному тиску q=15000 Па були отримані аеродинамічні сили Ya=2000 Н, Xа=100 Н, площа крила моделі склала Sм=0,33 м2
9 Визначити, як зміниться максимальні швидкості польоту літака: зимою при температурі -40 0С та літом при температурі +40 0С, якщо максимальне число Маха М=0,8
Рекомендована література
4.1 Основна література
1 Котельніков Г.Н., Мамлюк О.В., Аеродинаміка літальних апаратів. Підручник. -К.: Вища школа, 2002., 16…19, 45…75 с.
2 Мхитарян А.М., Аэродинамика. Учебник.- М.: Машиностроение,1968., 50…77, 175…197 с.
3 Прицкер Д.М., Сахаров Г.И., Аэродинамика. Учебник. - М.: Машиностроение,1968., 22…23, 45…48 с.
4 Алаян О.М., Ромасевич В.Ф., Аэродинамика и динамика полета вертолета. Учебник.
- М.: Воениздат,1973., 58…62с.
4.2 Допоміжна література
5 Мхитарян А.М., Сборник задач по курсу “ Аэромеханика”. Учебное пособие.- К.: КИИГА,1976. -100с.
6 ГОСТ 23281-78. Аэродинамика летательных аппаратов. Термины. Определения и буквенные обозначения. Издательство стандартов, 1981
7 ГОСТ 23199-80. Газодинамика. Термины, буквенные обозначения основных величин. Издательство стандартов, 1978.
8 ГОСТ 221890-76. Фюзеляж, крылья и оперения самолетов и вертолетов. Термины и буквенные обозначения. Издательство стандартов, 1976