Важная информация
АВАРИЙНОСТЬ НА ДОРОГАХ РОССИИ
За прошедший год в России произошло 199 431 ДТП, что на 2,1% меньше, по сравнению с предыдущим годом. В них погибло 26 567 (-3,9%) человек, а 250 635 (-1,9%) человек получили ранения различной тяжести.
11845 (-3,9%) ДТП произошли по вине водителей, находившихся за рулем в состоянии алкогольного или наркотического опьянения. В результате этих ДТП 1 954 (-15,4%) человека погибли, а 17 280 (-4,6%) человек получили ранения.
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
. Наличие различных по величине давлений у поверхности твердого тела приводит к возникновению аэродинамических сил и моментов. Распределение этих сил зависит от характера обтекания тела, его положения в потоке, конфигурации тела.
Для изучения физической картины обтекания твердых тел применяются различные способы визуализации картины обтекания тела. Видимую картину обтекания тел воздушным потоком принято называть аэродинамическим спектром.
Для получения аэродинамических спектров применяют такие приборы, как дымканалы (см. Рис. 1.7, 1.8 а), используют шелковинки (Рис. 1.8 б), оптические методы исследования (для сверхзвуковых потоков) и др.
Рис. 1.7 Дымканал.
1 - источник дыма; 2 - струйки дыма; 3 - обтекаемое тело; 4 - вентилятор
В дымканале аэродинамический спектр создается струйками дыма, выпускаемыми из специального «дымаря» в поток воздуха, обтекающий тело.
Сущность способа с использованием шелковинок состоит в том, что в интересующих местах на поверхность обтекаемого тела наклеиваются специальные шелковинки, которые при обдуве тела располагаются вдоль обтекающих тело струек. По положению шелковинок судят о характере движения потока вблизи поверхности тела.
|
|
|
|
а |
б |
Рис. 1.8
. Визуализация воздушных потоков.
а - посредством дыма, б - с нитками на транспортном средстве
Рассмотрим аэродинамические спектры некоторых тел.
Плоская пластинка
(Рис. 1.9), помещенная в поток под углом 90°, 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. Перед пластинкой, где в результате торможения частичек воздуха и падения их скорости до нуля (кинетической энергии воздушного потока полностью переходит в потенциальную), давление (по уравнению Бернулли) будет больше чем в невозмущенном потоке, а за пластинкой вследствие разрежения давление уменьшится.
Рис. 1.9 Аэродинамический спектр плоской пластинки и шара.
Может быть, шар
- идеально обтекаемая поверхность? Нет! Действительно, сначала воздух легко обтекает закругленную поверхность шара. Но когда воздушный поток минует точку, где шар имеет максимальный радиус, ему придется следовать за стремительно сходящейся поверхностью. Для воздуха эта задача более трудная, и вскоре воздушный поток будет уже не в состоянии следовать за поверхностью и оторвется от нее, вызывая турбулентные завихрения
. Турбулентные завихрения беспорядочно движутся с обратной стороны шара. Давление турбулентного воздуха ниже