ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Проанализируем эти коэффициенты. Аэродинамический коэф-
фициент сопротивления k
н
, введенный И. Ньютоном в свою формулу, не
поддается теоретическому расчету.:
V
2
т
в
о
F
kR
н
ρ
=
, (3.54)
где R – аэродинамическая сила сопротивления, Н; k
н
– коэффициент со-
противления, безразмерный;
ρ
в
- плотность среды, кг/м
3
; F – площадь
Миделева сечения, м
2
; V
от
– относительная скорость, м/с
Величина k
н
зависит от целого ряда факторов, характеризую-
щих воздушный поток (плотность, вязкость, режим течения и т.д.) и фи-
зические свойства частиц (форма, состояние поверхности, ворсистость и
т.д.). Поскольку скорость потока в большинстве случаев определяется
измерением динамического давления
2
2
V
ρ
, аэродинамическое сопро-
тивление удобно представить как действие динамического давления на
обтекаемое потоком тело. Поэтому в настоящее время для определения
силы сопротивления пользуются формулой:
2
в
2
с
V
F
k
R
ρ
=
. (3.55)
В этой формуле, следовательно, коэффициент аэродинамиче-
ского сопротивления k
с
будет в два раза больше ньютоновского.
Shellard и MacMillan [318] для оценки сопротивления воздушному
потоку зерновок использовали произведение k F.
В исследованиях [299, 311] изложены результаты исследований
в которых коэффициент аэродинамического сопротивления с увеличе-
нием числа Рейнольдса – R
e
(R
e
– критерий, характеризующий режим
течения потока) уменьшается и при определенных условиях (в опреде-
ленной зоне) стремится к постоянству (R
e
=2320). Эта зона чисел R
e
но-
сит название зоны турбулентной автомодельности.
Определение коэффициентов аэродинамического сопротивле-
ния семян в зависимости от числа R
e
производили К.М. Барков [15],
И.П. Безручкин [17], М.А. Дементьев [45], Shellard и MacMillan [318],
Bilanski [287], Gorial и O’Callaghan [301], Keck и Goss [321] и др.
Коэффициент парусности определяется из выражения ускоре-
ния j, сообщаемого аэродинамической силой R частице массой m:
m
V
F
k
m
R
j
от
2
2
1
ρ
==
(3.56)
Выражение
m
F
k
2
1
ρ
К.М. Барков [15] назвал коэффициентом
парусности.
Величина коэффициента парусности, как видно из формулы,
при прочих равных условиях пропорциональна отношению
m
F
. Для
одних и тех же частиц характер зависимости коэффициента парусности
от числа R
e
аналогичен зависимости аэродинамического коэффициента
сопротивления от числа R
e
.
Величина коэффициентов парусности семян основных сельско-
хозяйственных культур определены К.М. Барковым и И.П. Безручки-
ным [15, 17], однако для остальных частиц вороха они не определялись.
Аэродинамические свойства частичек зернового материала, в
том числе и коэффициенты сопротивления зерновок, могут быть опре-
делены путем высокоточных измерений, когда частица находится во
взвешенном состоянии в воздушном потоке, при этом вертикальная со-
ставляющая взвешенной частицы в воздушном потоке может быть оп-
ределена из выражения (3.55).
Общее выражение для критической скорости воздушного пото-
ка может быть получено из равенства силы тяжести силе сопротивления
mg=R, и принимая, что скорость воздушного потока V
в
=V
к
, получим:
F
k
V
mg
ρ
B
2
c
к
2
=
. (3.57)
Важным признаком, характеризующим аэродинамические
свойства зерновок, является Миделево сечение, представляющее собой
проекцию зерновок на плоскость, перпендикулярную направлению воз-
душного потока.
В большинстве случаев Миделево сечение целесообразно оп-
ределять через эквивалентный диаметр d сферы, объем которой равен
объему зерновок. В тех случаях, когда объем зерновок сложно опреде-
лить расчетным путем, главный геометрический диаметр d
г
может хо-
рошо аппроксимироваться диаметром d – эквивалентной сферы.
В идеальном случае, когда форма частиц близка к форме сфе-
ры, Миделево сечение может быть определено из выражения F=
π
d
2
/4,
а масса частиц при этом будет равна m=
π
p
ч
d
3
/6, где p
ч
– плотность
зерновок, кг/м
3
.
Подставляя выражение для массы зерновки и её Миделево се-
чение в (3.57) при условии, что mg=R, получим:
)/(15,1
k
gdV
c
вч
к
ρρ
=
, (3.58)
где g – ускорение силы тяжести, м/с
2
; d – эквивалентный диаметр зер-
новок, м;
ρ
ч
– плотность зерновок, кг/м
3
;
ρ
в
– плотность воздуха, кг/м
3
;
k
c
– коэффициент сопротивления зерновок воздушному потоку.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- …
- следующая ›
- последняя »
