Механика сплошных сред. Алешкевич В.А - 89 стр.

Ëåêöèÿ 4                                                                 89
îëêîâñêèì ïðè ïîääåð-
æêå Í.Å. Æóêîâñêîãî. Â
ýòîé òðóáå îí ïðîâåë èñ-
ñëåäîâàíèÿ ìîäåëåé
äèðèæàáëåé è ñàìîëåòîâ
â ïîòîêå, ñêîðîñòü êî-
òîðîãî ñîñòàâëÿëà îêîëî
5 ì/ñ. Â 1902 ã. Í.Å. Æó-
êîâñêèé ïîñòðîèë ïðè
ìåõàíè÷åñêîì êàáèíåòå
Ìîñêîâñêîãî óíèâåðñè-
òåòà ïåðâóþ àýðîäèíà-
ìè÷åñêóþ òðóáó ñ ýëåê-                       Ðèñ. 4.41
òðè÷åñêèì ïðèâîäîì.  1904 ã. ïîä åãî ðóêîâîäñòâîì áûë ñîçäàí ïåðâûé â ìèðå
àýðîäèíàìè÷åñêèé èíñòèòóò (ÖÀÃÈ), îêàçàâøèé îãðîìíîå âëèÿíèå íà ðàçâè-
òèå àâèàöèè è êîñìîíàâòèêè. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ â ìèðå ñóùåñòâóþò óíèêàëü-
íûå àýðîäèíàìè÷åñêèå òðóáû, ïîçâîëÿþùèå ïðîâîäèòü èñïûòàíèÿ ëåòàòåëü-
íûõ àïïàðàòîâ â íàòóðàëüíóþ âåëè÷èíó ïðè ñâåðõçâóêîâûõ ñêîðîñòÿõ ïîòîêîâ.
        Â ìåíåå äîðîãîñòîÿùèõ ýêñïåðèìåíòàõ ñ ìîäåëÿìè âîçíèêàåò ïðîáëå-
ìà ïåðåíåñåíèÿ ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòà íà ðåàëüíûå îáúåêòû. ßñíî, ÷òî
ìîäåëü äîëæíà áûòü òî÷íîé óìåíüøåííîé ãåîìåòðè÷åñêîé êîïèåé îáúåêòà.
Åñëè, íàïðèìåð, áóãîðêè íà ïîâåðõíîñòè êðûëà ðåàëüíîãî ñàìîëåòà äîñòèãà-
þò íåñêîëüêèõ ìèêðîí, òî ó ìîäåëè, óìåíüøåííîé â 10 ðàç, êðûëüÿ äîëæíû
áûòü îòïîëèðîâàíû äî äîëåé ìèêðîíà. Îäíàêî îäíîãî ëèøü ãåîìåòðè÷åñêîãî
ïîäîáèÿ íåäîñòàòî÷íî. Íàäî òàêæå ñîçäàòü òàêèå óñëîâèÿ îáòåêàíèÿ, ïðè êî-
òîðûõ ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó âñåìè ñèëàìè (äàâëåíèÿ, âÿçêîñòè è ò.ä.) â ìî-
äåëüíûõ è ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ áûëè áû îäèíàêîâû. Äëÿ äîçâóêîâûõ ñêîðîñòåé
êðèòåðèåì ïîäîáèÿ íàòóðíûõ è ìîäåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ ÿâëÿåòñÿ ðàâåí-
ñòâî ÷èñåë Ðåéíîëüäñà â îáîèõ ñëó÷àÿõ:
                                    ρì v ì l ì  ρ v l
                             Re =              = í í í .               (4.52)
                                       µì         µí
Çäåñü èíäåêñû «ì» è «í» îòíîñÿòñÿ ê ïàðàìåòðàì ìîäåëüíîãî è íàòóðíîãî
ýêñïåðèìåíòîâ. Åñëè, íàïðèìåð, ðàçìåð ìîäåëè â 10 ðàç ìåíüøå ðàçìåðîâ
ðåàëüíîãî îáúåêòà ( l ì = 0,1l í ), òî ïîäîáèå îáòåêàíèÿ ìîæåò áûòü äîñòèãíó-
òî ëèáî ïðè äåñÿòèêðàòíîì óâåëè÷åíèè ñêîðîñòè ïîòîêà, ëèáî ïðè òàêîì æå
óâåëè÷åíèè ïëîòíîñòè âîçäóõà. Âòîðîå ÷àùå îêàçûâàåòñÿ ïðåäïî÷òèòåëüíåå,
ïîñêîëüêó ñêîðîñòü vì íå ìîæåò ïðåâçîéòè ñêîðîñòü çâóêà, êîãäà êàðòèíà
ñòàíîâèòñÿ ïðèíöèïèàëüíî äðóãîé. Ïîýòîìó â àýðîäèíàìè÷åñêèõ òðóáàõ âîç-
äóõ ñæèìàåòñÿ äî äàâëåíèÿ â íåñêîëüêî äåñÿòêîâ àòìîñôåð, ÷òî ïîçâîëÿåò
îáåñïå÷èòü óñëîâèå (4.52).
        êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè íà ðèñ. 4.41 ïîêàçàíî ðàñïðåäåëåíèå âîçäóø-
íûõ ïîòîêîâ, îáòåêàþùèõ ìîäåëè çäàíèé. ßñíî, ÷òî òàêîé ýêñïåðèìåíò ÿâ-
ëÿåòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî ïîëåçíûì ïðè ïðîåêòèðîâêå ñòðîèòåëüñòâà çäàíèé è îá-
ëåã÷àåò ðàñ÷åòû äåéñòâóþùåé íà íèõ âåòðîâîé íàãðóçêè. Ïðè ñâåðõçâóêîâûõ
èñïûòàíèÿõ ìîäåëü ïîìåùàåòñÿ â ñîïëî Ëàâàëÿ, óñòàíàâëèâàåìîå â àýðîäè-
íàìè÷åñêîé òðóáå. Ïîòåðè íà îáðàçîâàíèå óäàðíûõ âîëí â òàêîé òðóáå âåñüìà
âåëèêè, ïîýòîìó èñïîëüçóþòñÿ ìîùíûå ìíîãîñòóïåí÷àòûå êîìïðåññîðû.
Øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîëó÷èëè áàëëîííûå àýðîäèíàìè÷åñêèå òðóáû, â