>
Розглянемо трубу (Мал. 10) змінного діаметра (1, 2, 3), в якій рухається повітряний потік. Для вимірювання тиску в розглянутих перетинах використовують манометри. Аналізуючи показання манометрів, можна зробити висновок, що найменша динамічний тиск показує манометр перетину 3-3. Значить, при звуженні труби збільшується швидкість повітряного потоку і тиск падає.
Рис. 10 Пояснення закону Бернуллі
Причиною падіння тиску є те, що повітряний потік не виробляє ніякої роботи (тертя не враховуємо) і тому повна енергія повітряного потоку залишається постійною. Якщо вважати температуру, щільність і обсяг повітряного потоку в різних перетинах постійними (T1=T2=T3; р1=р2=р3, V1=V2=V3), то внутрішню енергію можна не розглядати.
Значить, в даному випадку можливий перехід кінетичної енергії повітряного потоку в потенційну і навпаки.
Коли швидкість повітряного потоку збільшується, то збільшується і швидкісний напір і відповідно кінетична енергія даного повітряного потоку.
Підставимо значення з формул (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) у формулу (1.10), враховуючи, що внутрішньою енергією і енергією положення ми нехтуємо, перетворюючи рівняння (1.10), отримаємо
(1.17)
Це рівняння для будь-якого перетину цівки повітря пишеться наступним чином:
Такий вид рівняння є сам?? М простим математичним рівнянням Бернуллі і показує, що сума статичного і динамічного тисків для будь-якого перетину цівки усталеного повітряного потоку є величина постійна. Стисливість в даному випадку не враховується. При обліку стисливості вносяться відповідні поправки.
Для наочності закону Бернуллі можна провести досвід. Взяти два листки паперу, тримаючи паралельно один одному на невеликій відстані, подути в проміжок між ними.
Рис. 11 Вимірювання швидкості повітряного потоку
Листи зближуються. Причиною їх зближення є те, що із зовнішнього боку аркушів тиск атмосферний, а в проміжку між ними внаслідок наявності швидкісного напору повітря тиск зменшився і стало менше атмосферного. Під дією різниці тисків листки паперу прогинаються всередину.
Аеродинамічні труби
Експериментальна установка для дослідження явищ і процесів, що супроводжують обтікання тіл потоком газу називається аеродинамічною трубою. Принцип дії аеродинамічних труб заснований на принципі відносності Галілея: замість руху тіла в нерухомому середовищі вивчається обтікання нерухомого тіла потоком газу У аеродинамічних трубах експериментально визначаються діючі на ЛА аеродинамічні сили і моменти досліджуються розподілу тиску і температури по його поверхні, спостерігається картина обтікання тіла, вивчається аеропружних і т д.
Аеродинамічні труби залежності від діапазону чисел Маха М поділяються на дозвукові (М=0,15-0,7), трансзвуковие (М=0,7-1 3), надзвукові (М=1,3-5) і гіперзвукові (М=5-25), за принципом дії - на компресорні (безперервної дії), у яких потік повітря створюється спец компресором, і балонні з підвищеним тиском, за компонуванням контуру - на замкнуті і незамкнуті.
Компресорні труби мають високий ккд, вони зручні в роботі, але вимагають створення унікальних компресорів з великими витратами газу та великої потужності. Балонні аеродинамічні труби в порівнянні з компресорними менш економічні, оскільки при дроселюванні газу частина енергії втрачається. Крім того, тривалість ...
