Keresés

Új hozzászólás Aktív témák

  • marsu

    veterán

    válasz sekli #1904 üzenetére

    még annyit, hogy

    A közegellenállás fizikai fogalom, azt jelenti, hogy a folyadékban vagy gáznemű anyagban mozgó testre annak alakjától és sebességétől függően a közeg viszkozitására jellemző fékezőerő hat. Tudták ezt a „tényállást” ősidők óta a hajósok, a vitorlázás története együtt járt a vízben könnyen sikló hajótestek formáinak kutatásával. Ha megnézünk egy ezeréves viking hajót, nem lehet kétségünk afelől, hogy tervezőik intuitív módon tisztában voltak a közegellenállással… Sikeresen építették a hajóikat anélkül, hogy számításokat végeztek volna a közegellenállás mértékéről.

    Ez idő tájt az áramvonalas formát a cseppformával azonosították a tervezők. Azt tartották, hogy ez az ideális forma, hiszen hasonló alakzatokat produkál mind a szervetlen, mind az élő természet. A vízcsepp volt a klasszikus példa. Ma már tudjuk (a pillanat-fotózás technikájának köszönhetően), hogy a cseppforma tulajdonképpen gömb… A vízcsepp, mielőtt leválik, megnyúlik, ekkor valóban cseppnek néz ki. Amikor azonban leszakad és zuhanni kezd, gömbformát ölt, s ezt végig meg is tartja, egészen a becsapódásig. A szemünk azonban csak a leváló cseppformát rögzíti, a vízcsepp további útját nem érzékeli pontosan. Mindazonáltal a konstruktőrök helyesen gondolták, hogy a képzeletbeli cseppforma ideális alak lehet a közegellenállás mérséklésében.

    Ha egy test folyadékban vagy gázban mozog, akkor a közeghez képesti relatív sebességével ellentétes irányú erő hat rá; ezt nevezzük közegellenállásnak. A közegellenállás nagysága függ a közeg anyagától, a test alakjától (pl. egy csepp alakú testre azonos körülmények közt 10-szer kisebb közegellenállás hat, mint egy gömb alakúra), egyenesen arányos a test homlokfelületével, és a sebesség nagyságától függően egyenesen vagy négyzetesen arányos a test sebességével. [George Gabriel Stokes, XIX sz. vége.]

    A természet alkotta legkisebb ellenállású test az esőcsepp alakja. Ez az alakja a “szimmetrikus” szárnyszelvényeknek, az áramvonalas test mögött alig keletkeznek örvények. Alaktényezője a legkedvezőbb, de ha a cseppalak középvonala párhuzamos a körülötte kialakult áramlás irányával, csak Fx irányú - dinamikai - ellenállás keletkezik, felhajtóerő (Fy irányú) nem.

    Ha egy síklapot ferde helyzetben tartunk - vagy mozgatunk - az áramlás irányában, a síklapra ható erő két összetevőre bontható.

    A függőleges (y irányú, Fy) és a vízszintes (x irányú, Fx) erőkre. Az Fy a dinamikai felhajtóerő, vagy emelőerő, az Fx a dinamikai ellenállás erője. E két összetevő aránya a lapnak a mozgás irányával bezárt szögétől és a lap alakjától függ. Síklap esetén az ellenállás sokkal nagyobb, mint az emelő erő.

    A csepp alakú keresztmetszetet - a szimmetrikus szárnyszelvényt - céljaink szerint aszimmetrikussá kell tenni. Ez esetben a szárny közvetlen közelében nyomásváltozások keletkeznek. A szárnyszelvény felett az áramlás sebessége nagyobb lesz, tehát a nyomása csökken, míg alatta a sebesség lecsökken, tehát a nyomása növekszik. Ezt fokozni lehet azzal hogy a szelvény orrpontját - a torlópontot - és a végpontot összekötő egyenest - ez a szelvény húrja - az áramlás irányára valamilyen szögbe állítjuk.

    szelvényen már 0 fokos szög mellett is keletkezik felhajtóerő, de ezt a húr néhány fokos szögbe állításával még növelni lehet. Ezt a szöget nevezzük “állásszögnek” (a )

    Ilyen asszimetrikus szárnyszelvénynél az ellenálláshoz viszonyítva jelentős felhajtóerőt lehet elérni. A keletkező felhajtóerő egyenesen arányos a közeg sűrűségével és a szárny felületével.A felhajtóerő nagyságát gyakorlati úton levezetett képlettel lehet kiszámítani:

    F=(p/2)x(VxV)xAxcf

    Ahol
    F = a felhajtóerő N-ban,
    p = a levegő sűrűsége: 1,25 kg/m3
    v = az áramlás sebessége m/s-ban
    A = szárnyfelület m2-ben
    cf = mértékegység nélküli arányossági tényező, a “felhajtóerő-tényező”









  • marsu

    veterán

    válasz sekli #1904 üzenetére

    Szia!

    Melyik oldalról nézzük?

    Mert a felülettel egyenesen, a sebességgel meg négyzetesen emelkedik ha levegő a közeg... a viz kicsit sűrűbb ...

Új hozzászólás Aktív témák