Закон Бернулли

Основной закон аэродинамики

Всякий предмет (парус, плавник, и т. д.), помещенный в движущийся (равнозначная ситуация: среда (вода) неподвижна, но предмет (судно) движется в среде.) поток воздуха (или воды), взаимодействует с потоком, изменяя его. В свою очередь поток оказывает силовое воздействие на предмет. Результаты взаимодействия потока и предмета зависят от:

  • формы предмета и его ориентации в потоке;
  • скорости потока и его плотности.

В любом потоке жидкости или газа присутствуют два вида давлений: статическое — Р и динамическое — q.

Статическое давление для воздуха — это атмосферное давление, в среднем, равное 760 мм ртутного столба или р = 1000 кг/м2.

Динамическое давление — (скоростной напор) ветра определяется по формуле:

q = 0,0625 × V2 [кг/м2],

где: V — скорость ветра (потока), выраженная в [м/с].

Закон Бернулли гласит: сумма статического и динамического давлений в каждой точке потока — есть величина постоянная. Математическое выражение закона:

р + q = р1 + q1 = p2 + q2 = ... = pi + qi = const,

здесь 1, 2, ..., i и т. д. — это произвольно выбранные для наблюдения точки потока.

Другими словами: в каждой точке потока приращение скорости струй потока сопровождается снижением статического давления, а при уменьшении скорости струй потока — повышением статического давления, пропорционально изменению квадрата скорости. Математически это записывается как:

Р + 0,0625 × V2 = Р1 + 0,0625 × V12 = ... = Рi + 0,0625 × Vi2 = const.

Суть и смысл закона Бернулли будет легче уяснить читателю при ознакомлении с разделом об аэродинамической силе и внимательном рассмотрении рисунков.

Для жидкости (воды) закон Бернулли также справедлив с учетом того, что удельный вес воды в 820 раз больше удельного веса воздуха и, соответственно, статическое давление — Р будет больше на величину давления столба воды, а коэффициент перед V2 вместо 0,0625 будет равен 0,0625 × 820 = 51,25, т. е.:

Р + 51,25 × V2 = P1 + 51,25 × V12 = ... = Рi + 51,25 × Vi2 = const.

Закон Бернулли справедлив, как для свободного потока, так и для потока обтекающего тело, что и является предметом материала, поскольку следствием будут силы потока, действующие на тело.

Рис. 12.1. Геометрические параметры плавника, паруса и их профилей (сечений): а — хорда; в — толщина; h — высота паруса (глубина плавника); в/а — полнота профиля («пузо» паруса); h/a — удлинение (определяется для «а» при h/2); a/d — «лобастость» профиля («пуза»)

 
   
  
 
 
Copyright © 2008 ИП Гараев З. М.
Тел.: (8552) 77-36-15
катера лодки Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности партнеры


Создание сайта Вебцентр CMS SiteEdit


Rambler's Top100