- Детаљи
- Аутор: Сава
- Категорија: Чланци
- Погодака: 1745
Бернулијева једначина је једна од основних математичких дефиниција, у делу физике, која се зове динамика флуида. Описује Бернулијев принцип, односно дефинише међусобну везу између притиска (потенцијалне енергије флуида) и његове брзине (његове кинетичке енергије), у струјној цеви (струјном пољу). Бернулијев принцип је добио име по данско-швајцарском научнику Данијелу Бернулију, који је описао овај принцип у својој књизи Hidrodinamica 1738. године. Бернулијева једначина служи управо за описивање овог принципа и математичку везу између параметара струјања флуида.
Постоји више облика Бернулијеве једначине које описују разне врсте протока флуида. Најједноставнији облик Бернулијеве једначине се односи на случај када се густина флуида може узети као непроменљива (код течности и код занемаривања стишљивости гаса на малим брзинама), када се флуид сматра да је нестишљив. Постоји и једначина за проток флуида када се густина не може узети као константна, то је код стишљивог флуида (при већим брзинама струјања). Код већих брзина гасова, када се мора узимати у обзир њихова стишљивост, тада се уводи у једначину појам Маховог броја, као еквивалента брзине. Бернулијева једначина се додатно усложњава ако се ради о вискозном струјању.
Бернулијев принцип се може извести из закона о одржању енергије. Наиме, из овог закона следи да у униформном току флуида сума свих облика механичких енергија, у укупном струјном току, мора бити једнака у свима тачкама тога поља. Другим речима, сума кинетичке и потенцијалне енергије мора бити међусобно једнака у свима тачкама струјног поља.
Честице флуида, под утицајем сопствене тежине и притиска, крећу се између тачака са различитим статичким притиском, од већег према мањем. Ако се флуид креће хоризонтално, кроз струјну цев, брзина ће се повећавати ако се та разлика статичког притиска повећава између две тачке, односно између два пресека цеви. Брзина флуида се смањује ако се та разлика статичког притиска смањује. Највећа брзина је тамо где је притисак најмањи, а најмања је тамо где је притисак највећи.
- Детаљи
- Аутор: Сава
- Категорија: Чланци
- Погодака: 1398
проучавање и дефинисање физичких
основа лета тежег тела од ваздуха.
честице ваздуха. Њихова је брзина већа на
горњој површини, у односу на доњу. Такође,
на аеропрофилу „дужи пут за исто време“
(енгл. John D. Anderson) ৳
Аеродинамика (од грч. ἀηρ, aēr, aéros — ваздух, и δύναμις, dynamis — сила) је наука која се бави кретањем ваздуха у односу на чврста тела. Физикалност је потпуно идентична и у супротном случају, при кретању чврстих тела кроз ваздух. Према томе примењеном принципу, релативног кретања, анализа феномена се изводи аналогно случају када тело мирује у струјном пољу ваздуха. Ова замена референтног стања је усвојена у теоријској аеродинамици, али је она уједно и основа већине експерименталних метода, нарочито за испитивања у аеротунелима.
Теорија струјања и физикалност кретања чврстих тела изучавају међусобно дејство ваздуха и тела. То дејство се одређује у облику потенцијала поља опструјавања, расподеле притиска, сила и момената њиховог међусобног дејства.
Земљина атмосфера представља ваздушни омотач око Земљине кугле. На основу усвојених дефиниција, тај ваздушни омотач се дели на четири слоја. Почев од Земљине површине па навише, слојеви су: тропосфера, стратосфера, јоносфера и ексосфера (која представља границу с међупланетарним простором). Атмосферу карактеришу промене физичких величина притиска, температуре, влажности, густине итд. у функцији висине, годишњег доба и географске ширине и дужине. Усвојене статистичке средње вредности физичких величина су стандардизоване, међународним нормама, у стандард атмосферу. Измерене карактеристике кретања тела кроз ваздух, при конкретним атмосферским условима, се преводе на те услове стандард атмосфере и тако постају референтне за поређење, при анализама.
Шире гледано, кретање тела кроз гасове и течност се изучава у механици флуида.
Подела аеродинамике, као специфичне гране науке, врши се на више начина, с неколико основа. Поједини аеродинамички проблеми се истовремено решавају у више њених грана. Пример је одређивање и коришћење отпора ваздуха. Припада свима деловима, добијеним при подели аеродинамике. Отпор се одређује аналитички и експериментално у свим областима брзина, висина и услова лета и присутан је у свим разматрањима. Начин поделе аеродинамике може да варира, зависно од искуства и ставова аутора, значи није строго стандардизован. Прилази аутора, у начинима поделе аеродинамике, ипак су међусобно доста слични.
Основе објашњења аеродинамике датирају од Аристотела и Архимеда, у 2. и 3. веку пре нове ере, али развој квантитативне теорије протока ваздуха је почела тек у 18. веку. У 1726. години, Исак Њутн је постао један од утемениљача напредне аеродинамике. Већина раних истраживања у аеродинамици одвијала су се у правцу решења проблема да тело теже од ваздуха лети, што су први демонстрирали браћа Рајт 1903. године. Од тада, је решавана употреба аеродинамике кроз математичке анализе, емпиријске апроксимације, експерименте у аеротунелима, експериментисањем и компјутерским симулацијама је формирана научна основа за кретање тела тежег од ваздуха у облику лета и низа других технологија. Најновији рад у аеродинамици је фокусиран на питања везана за стишљивост током протока, турбуленцију и гранични слој, а ти феномени постају све више рачунски обрадиви.
- Детаљи
- Аутор: Сава
- Категорија: Чланци
- Погодака: 1434
Махов број је однос брзине кретања тела и брзине простирања звука, изазваног поремећајем, услед кретања тела кроз флуид. Овај феномен је дефинисан као физички појам према аустријском физичару и филозофу Ернесту Маху као Махов број. Обележава се са M.
Махов број је уведен у аеродинамику, као параметар, у циљу идентификације утицаја стишљивости на карактеристике струјања ваздуха. Користи се и шире, као бездимензионзиона физичка величина, у гасодинамици.
Брзина простирања звука се скраћено назива брзина звука, обележава се са c.
- Детаљи
- Аутор: Сава
- Категорија: Чланци
- Погодака: 1689
Рејнолдсов број је бездимензиона величина и кључни параметар струјања вискозног флуида. Тим бројем се дефинише граница између ламинарног и турбулентног струјања. Има физичко значење односа сила инерције и вискозности. На његову бројну вредност утиче више параметара струјања флуида. Користи се за довођење карактеристика струјања на упоредиве услове.
Означава се с Re, по енглеском физичару Озборну Ренојлдсу, аутору више радова из области хидродинамике. Један од најзначајнијих му је, од научних доприноса, везан за увођење Re, са експерименталним и теоретским доказом разграничења ламинарног и турбулентног струјања флуида.
- Детаљи
- Аутор: Сава
- Категорија: Чланци
- Погодака: 1248
У аеротунелу, тело (објекат, нпр. летелица, или њен модел) мирује, а ваздух се креће (опструјава га). Примењен је принцип релативности кретања ваздуха и тела, без утицаја на физикалност, ко се креће, а ко мирује. Овај принцип замене референтног стања је, уопштено, усвојен у теоретској аеродинамици, а код аеротунела је основа његовог рада.
У аеротунелу се на летелици, или на њеном моделу, мере стационарне и нестационарне аеродинамичке силе и моменти, локални статички притисци и испитује се облик опструјавања применом метода визуелизације. Поред коришћења за развој разних врста летелица, аеродинамика аеротунела је од великог значаја за решавање проблема при пројектовању аутомобила, бродова, возова, мостова, антенских стубова и других објеката.
Први аеротунели су изграђени у Енглеској, 1871. и 1884. године. Били су прекидног рада, с резервоарем под притиском. Касније је изграђен аеротунел с вентилатором, тек 1890. године.