Amint egy tárgy mozog a légkörben, az objektum közelében lévő légkör gázmolekulái megzavarodnak és az objektum körül mozognak. A gáz és az objektum között aerodinamikai erők keletkeznek. Ezen erők magassága függ a tárgy alakjától, a tárgy sebességétől, az objektum által elhaladó gáz tömegétől és a gáz két másik fontos tulajdonságától; a gáz viszkozitása vagy ragadóssága és a gáz összenyomhatósága vagy ruganyossága. E hatások megfelelő modellezéséhez az aerodinamikusok hasonlósági paramétereket alkalmaznak, amelyek ezeknek a hatásoknak a problémában jelenlévő más erőkkel arányosak. Ha két kísérletnek ugyanazok az értékei vannak a hasonlósági paraméterekre, akkor az erők relatív jelentőségét helyesen modellezik. Az air tulajdonságainak reprezentatív értékeit egy másik oldalon adjuk meg, de a paraméter tényleges értéke a gáz és a tesztátumtól függ a tértõl.
Az aerodinamikai erõk bonyolult módon függnek a gáz viszkozitásától. Amint egy tárgy egy gázon halad, a gázmolekulák tapadnak a felületre. Ez a felszín közelében egy légréteget hoz létre, az úgynevezett bőséges réteget, amely valójában megváltoztatja a tárgy alakját. A gázáram úgy reagál a határréteg szélére, mintha a tárgy fizikai felülete lenne. Annak érdekében, hogy a dolgok zavaróbbá váljanak, a határréteg elválik egymástól és hatékony alakot hoz létre, amely sokkal különbözik a fizikai formától. És még zavarosabbá tétele érdekében az áramlási viszonyok a határrétegben és annak közelében gyakran bizonytalanok (időben változnak). A határréteg nagyon fontos az objektum törzsének meghatározásakor. Ezen körülmények meghatározásához és előrejelzéséhez az aerodinamikusok a szélcsatorna-tesztelésre és a nagyon kifinomult számítógépes elemzésre támaszkodnak.
A viszkozitás fontos hasonlósági paramétere a Reynolds-szám. A Reynolds-szám kifejezi az inerciális (a változásnak vagy a mozgásnak ellenálló) erők és a viszkózus (nehéz és ragacsos) erők arányát. A themomentum konzervációs egyenlet részletes elemzéséből az következik, hogy a tehetetlenségi erőket a dV / dx sebesség R szorzatának és a V sebességnek a lebomlásának szorzatával adjuk meg. A viszkózus erőket a dinamikus viszkozitási együttható jellemzi, a d ^ 2V / dx ^ 2 sebesség második gradiense. A ReReoldolds Re szám így lesz:
Re = (r * V * dV / dx) / (mu * d ^ 2V / dx ^ 2)
A sebesség gradiense arányos a sebességgel, osztva egy L. hosszúsági skálával. Hasonlóképpen, a sebesség második deriváltja arányos a sebességgel osztva a sebesség négyzetével hosszskála. Ezután:
Re = (r * V * V / L) / (mu * V / L ^ 2)
Re = (r * V * L) / mu
A Reynolds-szám dimenzió nélküli szám. A paraméter magas értékei (10 millió nagyságrendű) azt jelzik, hogy a viszkózus erők kicsiek és az áramlás lényegében inviszcens. Ezután a TheEuler-egyenleteket lehet felhasználni az áramlás modellezésére. A paraméter alacsony értéke (százas nagyságrendű) azt jelzi, hogy a viszkózus erőket figyelembe kell venni. sűrűség:
nu = mu / r
Re = V * L / nu
Itt” a Java program kiszámítja a viszkozitás együtthatóját és a Reynolds-számot a különböző magasság, hosszúság és sebesség érdekében.
A bemeneti értékek módosításához kattintson a beviteli mezőre (fekete fehér színnel), nyomja meg a Backs billentyűt a beviteli érték fölött, írja be az új értéket, és nyomja meg az Enter billentyűt a billentyűzeten (ez elküldi az új értéket a programnak). Látni fogja, hogy a kimeneti dobozok (sárga-fekete) megváltoztatják az értéket. használjon Imperial vagy metrikus egységeket, és a Mach gomb számát vagy a sebességet megadhatja a menügombokkal. Csak kattintson a menü gombra, és kattintson a választására. Megjelenik a nem dimenziós Mach és Reynolds szám A fehér dobozok kék színnel jelennek meg. Ha Ön tapasztalt felhasználója ennek a számológépnek, használhatja a program asleek verzióját, amely gyorsabban töltődik be a számítógépére, és amely nem tartalmazza ezeket az utasításokat. A program saját példányát is letöltheti. sort erre a gombra kattintva:
A hasonlósági paraméterek kalkulátorát 2009 májusában Anthony Vila hallgató módosította. a Vanderbilt Egyetemen, egy nyári gyakornoki ülésen a NASA Glenn-nél.
Bizonyos problémák esetén eloszthatjuk a Reynolds-ot a hosszúsági skálával, hogy megkapjuk a Reynolds-per-láb számot Ref. Ezt a következők adják:
Ref = V / nu
The Reynolds a lábanként (vagy méterenként) szám nyilvánvalóan nem nem dimenziós szám, mint a Reynolds-szám.Meghatározhatja a lábonkénti Reynolds-számot a számológép segítségével, megadva a hosszúsági skálát 1 lábnak.
Tevékenységek:
Vezetett túrák
Navigáció ..
Kezdők útmutatója Oldal