|
Аэродинамика – наука, изучающая законы движения газов и их силовое воздействие наповерхностьобтекаемыхтел.
Воздух отличается от других газов лишь значением своих физических констант; законы движения воздуха и других газов, а в определенных условиях и жидкостей, качественно одни и те же. Поэтому аэродинамика в более широком понимании есть наука о движении
газовижидкостейиихвзаимодействииснаходящимисявпотокетелами.
Аэродинамика летательных аппаратов имеет большое прикладное значение. Данные аэродинамики широко используются при проектировании летательных аппаратов различного назначения, при расчете летных и маневренных свойств самолетов, ракет, а также при решениицелогорядадругихтехническихзадач.
Атмосфера Земли. Воздух, окружающий Землю, является смесью газов. На уровне морявегообъемныйсоставвходят 78% азота, 21% кислородаи 1% другихгазовиводяных паров.
Состояние атмосферы непостоянно: вблизи поверхности земли оно зависит от времени года, суток, географической широты, метеорологических явлений и т. п. Особенно изменяются физические и термодинамические свойства воздуха с изменением высоты. В связи с нестабильностью этих характеристик для практических расчетов введены условные зависимости параметров атмосферы, сведенные в таблицы и графики Стандартной атмосферы (СА) (ГОСТ 4401–73). Рассмотрим ряд основных параметров, определяющих характеристикиатмосферы.
Давление – этовесстолбавоздуха, приходящийсянаединицу поверхности.
объемаповерхности землионосоставляет 101 325 Па. Плотностьвоздуха определяется егомассой, заключеннойвединицеобъема.
? = m /V (кг/м3).
где: т – массавоздухавкг,
V – объем, занимаемыйвоздухомв 1м3 .
Науровнеморя, поданнымСА-73, в 1 м3 заключено 1,226 кгвоздуха.
Плотность и давление воздуха резко уменьшаются с подъемом на высоту и на высоте 6,5 кмсоставляютполовину величинплотностиидавлениянауровнеморя.
Температура воздуха измеряется в градусахЦельсия. Подъем на 1 км (втропосфере, до высот примерно 8–12 км) соответствует понижению температуры в среднем на 6,5° С. Однако имеются диапазоны высот, где температура остается постоянной либо резко увеличиваетсясростомвысоты.
Вязкость – этоспособностьжидкостейигазовсопротивлятьсяусилиямсдвига.
Вязкость газа практически не проявляется в свободном потоке, но сильно сказывается при движении потока вблизи твердых поверхностей. В результате на поверхности тела образуется заторможенный, так называемый пограничный слой жидкости (или газа). Скорость потока в пограничном слое возрастает от нуля на поверхности тела до местной скоростинабегающегопотока (рис. 4).
|
