Лабораторный курс гидравлики (механика жидкости и газа). Полякова Л.Е - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа №15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЛОБОВОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ СФЕРЫ
Цель работы: Определить коэффициент лобового
сопротивления сферы.
Основные положения
При относительном движения тела и жидкости
последняя всегда оказывает сопротивление и действует на
тело с некоторой силой, эта сила носит название силы
свободного сопротивления. Сопротивление при
относительном движении тела и жидкости обуславливается
двумя принципами:
а) разностью давлений на лобовой (повышение
давления) и тыльной (понижение давления) поверхностях
тела;
б) трением между телом
и обтекающей его
жидкостью.
В общем случае силу лобового сопротивления
принято определять по формуле Ньютона:
где,
2
pU
cSF
2
=
F - сила лобового сопротивления;
с - коэффициент лобового сопротивления;
S - площадь миделевого сечения. площадь проекции
тела на плоскость нормальную к направлению вектора
скорости;
U - относительная скорость движения тела.
Коэффициент лобового сопротивления не является
величиной постоянной, а зависит от числа Рейнольдcа.
69
Рис.32. Зависимость коэффициента лобового
сопротивления сферы от числа Рейнольдcа.
При свободном падении сферы и жидкости она
сначала движется равномерно, ускоренно, однако с
возрастанием скорости растет сила лобового сопротивления
до тех пор, пока три силы действующие на тело, не
уравновесятся (рис. 33).
Условие равномерного падения: F + R + G = 0, где
F - сила лобового сопротивления;
R - Архимедова сила; G - сила тяжести.
Рис.33. Силы, действующие при свободном падении
сферы.
70 
                   Лабораторная работа №15
       ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЛОБОВОГО
              СОПРОТИВЛЕНИЯ СФЕРЫ
      Цель работы: Определить коэффициент лобового
сопротивления сферы.
                     Основные положения
      При относительном движения тела и жидкости
последняя всегда оказывает сопротивление и действует на
тело с некоторой силой, эта сила носит название силы
свободного      сопротивления.     Сопротивление     при         Рис.32.   Зависимость    коэффициента     лобового
относительном движении тела и жидкости обуславливается     сопротивления сферы от числа Рейнольдcа.
двумя принципами:                                                 При свободном падении сферы и жидкости она
      а) разностью давлений на лобовой (повышение          сначала движется равномерно, ускоренно, однако с
давления) и тыльной (понижение давления) поверхностях      возрастанием скорости растет сила лобового сопротивления
тела;                                                      до тех пор, пока три силы действующие на тело, не
      б) трением между телом и обтекающей его              уравновесятся (рис. 33).
жидкостью.                                                        Условие равномерного падения: F + R + G = 0, где
      В общем случае силу лобового сопротивления                  F - сила лобового сопротивления;
принято определять по формуле Ньютона:                            R - Архимедова сила; G - сила тяжести.
                                pU 2
                         F = cS      , где
                                 2
      F - сила лобового сопротивления;
      с - коэффициент лобового сопротивления;
      S - площадь миделевого сечения. площадь проекции
тела на плоскость нормальную к направлению вектора
скорости;
      U - относительная скорость движения тела.
      Коэффициент лобового сопротивления не является
величиной постоянной, а зависит от числа Рейнольдcа.
                                                                    Рис.33. Силы, действующие при свободном падении
                                                           сферы.
                          69
                                                                                       70

Страницы