Гідродинамічний опору-ня

Гідродинамічний опір, опір руху тіла з боку оточуючої його рідини або опір руху рідини, викликане впливом стінок труб, каналів і т. Д. (Гідравлічний опір). Характеризується силою гідродинамічного опору, яка діє в напрямку швидкості потоку в системі координат, пов'язаної з тілом або стінкою каналу.

Спочатку значення сили гідродинамічного опору визначалися при буксируванні тел різної форми і моделей суден в каналах, річках або озерах. Потім для підвищення точності і стандартизації вимірювань сили гідродинамічного опору були створені гідравлічні басейни. За допомогою модельних експериментів можна прогнозувати значення сили гідродинамічного опору в пристроях однотипної геометрії. У загальному випадку сила гідродинамічного опору Х виражається формулою:

де р - щільність середовища, v - швидкість руху тіла, S - площа його поперечного перерізу. Коефіцієнт гідродинамічного опору Сх змінюється в широких межах і залежить від форми тіла, його положення щодо напрямку руху і критеріїв подібності (числа Рейнольдса і числа Маха). При ламінарному плині сила гідродинамічного опору пропорційна ширині тіла, швидкості його руху, щільності і кінематичної в'язкості рідини. При великих швидкостях, коли обтікання тіл носить турбулентний характер, сила гідродинамічного опору пропорційна квадрату швидкості руху тіла і площі поперечного перерізу, а також щільності і кінематичної в'язкості середовища.

При переміщенні тіл уздовж поверхонь розділу рідин і газів утворюються хвилі на поверхні рідини (гравітаційні або капілярні), які забирають енергію і створюють додаткове гідродинамічний опір. При виникненні підйомної сили, пов'язаної з циркуляцією течії, рух тіл призводить до формування додаткової індуктивної сили гідродинамічного опору. Сукупні сили гідродинамічного опору, що діють на тіла в потоці, складним чином залежать від їх розмірів і швидкості, тонких деталей форми, орієнтації в потоці і властивостей середовища, які можуть змінюватися в околиці перешкоди. Дія нестаціонарних сил гідродинамічного опору викликає коливання тіл, що створюють великі внутрішні напруги, що може привести до руйнувань. Удосконалення технічних пристроїв, що працюють в потоках рідини і газу, вимагає подальшого експериментального і теоретичного вивчення сил гідродинамічного опору з урахуванням різноманіття і нестаціонарності виникають течій.

пов'язані статті

Схожі статті