Плоские волны малой крутизны: Отличительные признаки, скорость распространения.
Сечение волны вертикальной плоскости параллельной линии бега (линии распространения) называется профилем волны.
A - Вершина волны, B - Подошва волны, 
- Длина волны
h - Высота волны, 
– Амплитуда (половина волны)
– угол волнового склона (переменный), 
– Максимальный угол волнового склона. Волны малой крутизны - малые волны. Если можно в наших расчетах принять связь 
это волны малой крутизны.
Зыпь на глубокой воде – это волны малой крутизны
Глубокой водой называется водоем в котором влияние дна на изучение процесса пренебрежимо мало.
Кинематика волн: Рассмотрим волновое движение в абсолютной системе координат.
Интервал времени между проходом точки между двух соседних вершин называется периодом.
- частота 
– период, 
Если частота и период задается в движущей системе координат, то период и частота называется кажущимися.
Скорость с которой волновой профиль передвигается в пространстве называется скоростью распространения волны или фазовой скоростью.
Для регулярных волн малой крутизны :
– амплитуда волны
r – радиус арбитры на глубине y
Геометрические характеристики крыла
Гребные винты, рули, и другие судовые устройства имеют общий принцип действия, рассматриваемый в теории крыла. Для изучения работы этих устройств необходимо иметь представление о силах, действующих на крыло при движении.
|
|
|
- площадью крыла Fи формой проекции крыла в плане;
- длиной (размахом) крыла l- размером крыла в направлении, перпендикулярном набегающему потоку;
- профилем крыла - сечением крыла плоскостью, перпендикулярной его размаху;
- хордой крыла b (шириной крыла) – отрезком прямой, соединяющей крайние точки профиля; при переменной по размаху крыла хорде вводится понятие средней хорды:
- максимальной толщиной профиля t– расстоянием между крайними точками профиля перпендикулярно хорде.
Часто пользуются безразмерными геометрическими характеристиками крыла:
- удлинением (относительным размахом) крыла λ = l/bср = l2/F или (для прямоугольного крыла) λ =l/b;
- относительной толщиной = 100t/b- отношением наибольшей толщины профиля к длине хорды.
Гидродинамические характеристики крыла
Гидродинамические характеристики крыла определяются его геометрией и углом α между хордой профиля крыла и направлением скорости движения его, называемым углом атаки. Поток, набегающий на крыло со скоростью υ под углом атаки α, на верхней поверхности крыла ускоряется, а на нижней - замедляется. Согласно уравнению Бернулли, на нижней поверхности создается повышенное давление, а на верхней - пониженное. Кроме сил давления, на движущееся в вязкой жидкости крыло действуют касательные силы трения. Силы гидродинамического давления и касательные силы трения приводятся к главному вектору гидродинамических сил Р.
|
|
|
Спроектировав главный вектор на направление движения и перпендикулярное ему направление, получим силу профильного Рx и подъемную силу крыла Ру: Рx= Рcos(Р, x); Ру= Рcos(Р,y).
Также можно определить составляющие силы Р направленных по нормали и по касательной к крылу. Нормальная составляющая силы Р: Рn= Рy cosα + Рхsinα;
Тангенциальная составляющая силы Р: Рt= Рxcosα - Рysinα;
Точка приложения силы Р называется центром давления. Центр давления отстоит от передней кромки крыла на расстоянии хр. Момент относительно передней кромки крыла
М = Рnхр.
Отношение подъемной силы крыла к его сопротивлению называется коэффициентом гидродинамического качества крыла: К = Рy/ Рх= С y/ Сх.
Коэффициент обратного качества ε = Рх/ Рy.
В соответствии с общей формулой для гидродинамических сил определяется силы и моменты, действующих на крыло при движении:
Рy = 0,5 С y ρυ2F; Рx = 0,5 С x ρυ2F;
Рn = 0,5 С n ρυ2F; Рt = 0,5 С t ρυ2F;
M= 0,5 С m ρυ2Fb,
где Сy, Сx, Сn, Сt, Сm - безразмерные коэффициенты подъемной силы, сопротивления, нормальной силы, касательной силы и момента. Отношение абсциссы центра давления крыла к длине хорды хр/b= С р, называется коэффициентом центра давления крыла, тогда
|
|
|
С m = С nС р.
Безразмерные коэффициенты определяют гидродинамические характеристики крыла. Обычно задают независимые коэффициенты: Сy, Сx , Сm (Ср), так как остальные коэффициенты являются зависимыми.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 448; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!