2. Геометрическими размерами крыла являются:

- размах L, - это расстояние между концами крыла;

- площадь S, - ограничена контуром крыла;

- сужение крыла называется отношение осевой (центральной) хорды b₀ к концевой хорде b_к : ή = b₀/ b_к

-угол поперечного V(y-пси);
-угол стреловидности c(хи); Стреловидность крыла может измеряться двумя способами: 1. по передней кромке крыла и осевой хорде; 2. по ¼ хорды крыла. Обычно в технической документации это оговаривается.

- удлинение крыла l (лямбда), - отношение размаха крыла к его площади: l = L/ S.

Удлинение крыла у планеров достигает 25, у спортивных самолетов 12 —15, у сверхзвуковых самолетов 2 — 5.

4. Заключительная часть занятия (5 мин.)

Подвести итоги. Ответить на вопросы. Определить задание для самостоятельной работы.

Литература:

1. Воениздат МО СССР 1980г. «Советские авиационные конструкторы» А.Пономарев;

2. г. Москва «Боевая авиационная техника» 1984г. В.Ф. Павленко;

3. Материалы Интернета.

Ргп «Государственный авиационный центр»

Лекция по учебной дисциплине:

Основы аэродинамики

Тема 2. Закон Бернулли для несжимаемого газа учебные и воспитательные цели

1. Ознакомить курсантов с основными законами аэродинамики: законом неразрывности и законом Бернулли.

2. Ознакомить курсантов с основными свойствами воздуха при обтекании им профиля крыла.

3. Привить курсантам способность ориентироваться в авиационной терминологии, оценивать возможности авиационной техники по геометрическим характеристикам профиля крыла.

ВРЕМЯ: 1 час (45 минут)

МЕТОД: лекция

МЕСТО: учебная аудитория

Разработал: стешенко в.Н. Астана 2010г.

Тема 2. Закон Бернулли для несжимаемого газа

Изучаемые вопросы:

1. Организационная часть занятия (5 мин.).

2. Уравнение Бернулли (25 мин.).

3. Применение закона Бернулли (10 мин.).

4. Заключительная часть занятия (5 мин.).

1. Организационная часть занятия (5 мин.)

Произвести краткий опрос по предыдущему занятию.

Довести цель темы № 2.

2. Уравнение Бернулли (25 мин.)

В воздушном потоке, обтекающем крыло или другое тело, изменение давления объясняется двумя основными законами аэродинамики: законом неразрывности и законом Бернулли.

Пусть на крыло набегает установившийся воздушный поток, скорость которого равна V₁ . Удобно поток представить в виде отдельных струек (рис.1). Для этого вообразим, что в сечении перед крылом поставлена сетка. Поток проходящий через нее, как бы разделяется на отдельные струйки.

Рис. 1 Профиль крыла обтекаемый струйками газа.

Выделим струйку обтекающую профиль. Струйка, при обтекании профиля деформируется (рис.2), что выражается в ее искривлении и изменении величины поперечного сечения. Профиль крыла как бы поджимает струйку, поэтому ее поперечное сечение перед профилем больше, чем над ним. При деформации струйки скорость воздуха и давление вдоль нее различны.

Рис.2 Выделенные струйки газа

Применим к выделенной струйке закон неразрывности и закон Бернулли. Закон неразрывности формулируется так: масса воздуха, проходящая через каждое поперечное сечение струйки за одну секунду, есть величина постоянная. Математически он записывается в виде уравнения:

r₁V₁f₁ = r₂V₂f₂ ,

где r₁V₁f₁ - плотность воздуха, скорость воздуха и площадь поперечного сечения струйки в первом ее сечении;

r₂V₂f₂ - плотность воздуха, скорость воздуха и площадь поперечного сечения струйки во втором ее сечении.

Так как в рассматриваемом случае воздух считается несжимаемым, то величина плотности вдоль струйки не изменяется, т.е. r₁ = r₂, тогда:

V₁f₁ = V₂f_2.

Это означает, что при сужении струйки скорость несжимаемого газа увеличивается во столько раз, во сколько раз уменьшается поперечное сечение струйки, и наоборот. При изменении скорости воздуха в струйке изменяется и давление. Это следует из закона Бернулли:

Р₁ + r₁V₁/2 = Р₂ + r₂V₂/2.

Согласно закону Бернулли полное давление в установившемся потоке газа (жидкости) остается постоянным вдоль этого потока. Это соотношение, выведенное Даниилом Бернулли в 1738г., было названо в его честь уравнением Бернулли (не путать с дифференциальным уравнением Бернулли) и оно является в аэродинамике частным случаем закона сохранения энергии. Полная энергия складывается из потенциальной энергии (Р — статическое давление) и кинетической (rV²/2 — скоростной напор).

Рис. 3 Иллюстрация прибора для измерения статического и динамического давления

Сумма статического давления и динамического давления (скоростного напора) в различных сечениях неразрывного потока есть величина постоянная (рис.3), то есть с уменьшением сечения увеличивается скорость потока и падает статическое давление и наоборот: