ПАРАМЕТР АСИММЕТРИИ ЗОНТООБРАЗНОГО ТЕЛА > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ПАРАМЕТР АСИММЕТРИИ ЗОНТООБРАЗНОГО ТЕЛА

ПАРАМЕТР АСИММЕТРИИ ЗОНТООБРАЗНОГО ТЕЛА

Герасимов С.А. Измерены коэффициенты аэродинамического сопротивления и параметры асимметрии тонких полых конусообразных тел. Статья в формате PDF 185 KB

Настоящая работа имеет самое прямое отношение к проблеме создания так называемого вибрационного летательного аппарата. Это устройство представляет собой несимметричный корпус W, относительно которого совершает незатухающие, не обязательно гармонические, рабочее тело B (рисунок 1) [1,5].

Рисунок 1. Схема вибрационного летательного аппарата.

Качественно, если масса корпуса много меньше массы рабочего тела, подъемную силу F такого устройства можно оценить по формуле

,    (1)

где a и T - амплитуда и период колебаний, соответственно, S -площадь сечения корпуса, r - плотность среды, cx - коэффициент аэродинамического сопротивления, соответствующий движению корпуса вниз, d - параметр асимметрии корпуса, представляющий собой, по существу, отношение величины cx к коэффициенту сопротивления, соответствующего движению корпуса вверх. Совершенно очевидно, что для увеличения подъемной силы необходим выбор параметров корпуса с максимально возможными значениями коэффициента сопротивления и параметра асимметрии. Это же требование вытекает и из строгого расчета [2]. Считается, что даже для полусферы параметр асимметрии составляет величину не менее 5 [6]. Это, впрочем, относится только к достаточно большим скоростям движения зонтообразного тела относительно среды и к статическому режиму, когда скорость воздуха относительно тела во время измерений остается неизменной. Первые серьезные испытания вибрационного способа полета оказались неудачными [3]. Одной из причин этого, как выяснилось, является низкое значение параметров асимметрии зонтообразных тел. Поэтому, измерение параметров асимметрии зонтообразных тел достаточно актуально для разработки и прогнозирования параметров вибрационного летательного аппарата.

Измерения силы сопротивления в аэродинамической трубе сложны, дорогостоящи и неоднозначны [4]. А для данной задачи вообще достаточно воспользоваться методом, основанным на точном измерении времени падения тела в среде с сопротивлением.

На рисунке 2 показаны результаты измерения времени падения t тонких лавсановых конусов с высоты h=0,67м для трех значений отношения площади боковой поверхности конуса SC к площади основания S.

Рисунок 2. Зависимости времени падения конусообразных тел от отношения площади сечения к массе при различных площадях боковой поверхности SC. Точки - экспериментальные результаты, кривые - решение уравнения (2).

Точность измерения интервала времени составила величину не хуже 0,02с. Такой способ представления экспериментальных результатов выбран не случайно. Дело в том, что при квадратичном сопротивлении зависимость времени падения от массы тела m и площади сечения S определяется решением уравнения

, (2)

где r - плотность воздуха, g -ускорение свободного падения. Отсюда следует, что при фиксированном значении высоты время падения должно зависеть только от отношения S/m. В измерениях участвовали тонкие лавсановые конусы, падающие как острием вверх, так и вниз. Представленные на рисунке 2 результаты соответствуют изменениям площадей сечения тел более чем в 5 раз, масс - в 10 раз. При этом минимальное значение площади равнялось 0,02м2, а минимальная масса падающего тела - 0,02кг.

Следует обратить внимание на следующее обстоятельство. Падение всех конусов острием вниз происходит примерно с одним и тем же коэффициентом сопротивления. Его среднее значение - сx=2,7±0,3. Следующий факт: это значение незначительно отличается от коэффициентов сопротивления, соответствующих падению конусов острием вниз. Другими словами, даже при двукратном превышении площади боковой поверхности над площадью основания конуса параметр асимметрии составляет величину всего лишь 1,75. Коэффициенты сопротивления определялись из условия наилучшего соответствия зависимости t(S/m) полученным экспериментальным данным. Зависимость параметра асимметрии d от отношения площадей показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Параметры асимметрии конусообразных тел. Точки - экспериментальные результаты, сплошная кривая - зависимость (3).

Приближенно параметры асимметрии могут быть описаны выражением

,      (3)

где b=0,65.

Это далеко не все, что можно извлечь из экспериментальных значений коэффициентов аэродинамического сопротивления. Например, можно определить оптимальный размер конусообразного корпуса вибрационного летательного аппарата. Действительно, подстановка полученного выражения (3) в (1) дает

и позволяет определить оптимальное отношение S/SС. Здесь f=2T2F/p2a2cxrSC и представляет собой приведенную подъемную силу вибрационного летательного аппарата. Фиксированное значение площади боковой поверхности корпуса означает фиксированное значение массы вибрационного летательного аппарата. Поэтому имеет смысл рассмотреть зависимость приведенной подъемной силы от отношения площадей S/SС. Такая зависимость показана на рисунке 4 и демонстрирует, что приведенная подъемная сила максимальна при S/SС ≈ 2/3. При этом параметр асимметрии составляет d ≈1,5, причем f ≈ 0,2.

Рисунок 4. Зависимость приведенной подъемной силы f от отношения площади сечения к площади боковой поверхности конусообразного корпуса вибрационного летательного аппарата.

Например, при a=0,1м, T=0,1c и S=1м2 подъемная сила должна в лучшем случае составлять величину F≈5,2Н. Разумеется, это -завышенное значение. Однако теперь становится понятным, расчет критического режима вибрационного полета для больших параметров асимметрии [2] лишен смысла. Едва ли параметр асимметрии может составить величину больше 3. Попытки увеличить это число ведут к неоправданному утяжелению системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Герасимов С.А. //Прикл. мех. и техн. физ. 2003. Т. 44. № 6. С. 44-48.
  2. Герасимов С.А., Удалова Е.С. //Техника и технология. 2005. № 1. С. 17-20.
  3. Герасимов С.А. //Естеств. и техн. науки. 2005. № 6. С. 128-132.
  4. Горлин С.М., Слезингер И.И. Аэромеханические измерения. - М.: Наука, 1964. - 720 с.
  5. Нагаев Р.Ф., Тамм Е.А. //Машиноведение. 1980. № 4. С. 3-8.
  6. Стрелков С.П. Механика. - М. Наука, 1975. - 560 с.


Алгоритм проведения дифференциальной диагностики

Алгоритм проведения дифференциальной диагностики Статья в формате PDF 104 KB...

06 07 2022 13:57:32

СТАНОВЛЕНИЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ НОВОРОЖДЕННЫХ

СТАНОВЛЕНИЕ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ НОВОРОЖДЕННЫХ Статья в формате PDF 145 KB...

05 07 2022 23:45:55

НОВЫЕ ВИДЫ ОВСЯНОГО ПЕЧЕНЬЯ

НОВЫЕ ВИДЫ ОВСЯНОГО ПЕЧЕНЬЯ Статья в формате PDF 522 KB...

03 07 2022 13:28:14

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ГОРОДА НОВОРОССИЙСКА

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА ГОРОДА НОВОРОССИЙСКА Статья в формате PDF 94 KB...

01 07 2022 0:31:17

Сначала составь задачу, а потом реши

Сначала составь задачу, а потом реши Статья в формате PDF 300 KB...

30 06 2022 4:24:59

БИОЦЕНОЗ MYTILASTER LINEATUS В СРЕДНЕМ КАСПИИ

БИОЦЕНОЗ MYTILASTER LINEATUS В СРЕДНЕМ КАСПИИ Статья в формате PDF 140 KB...

19 06 2022 17:28:49

ДИНАМИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ГЕТЕРОСУГГЕСТИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ У ЖЕНЩИН РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ

ДИНАМИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ГЕТЕРОСУГГЕСТИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ У ЖЕНЩИН РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЭМОЦИОНАЛЬНОМУ СТРЕССУ Проведен анализ эффективности курсового гетеросуггестивного воздействия на функциональное состояние ЦНС у женщин репродуктивного возраста. С помощью методов электроэнцефалографии и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма получены достоверные данные о положительной динамике на центральном и вегетативном уровнях обеспечения психофизиологической устойчивости обследованных женщин. ...

14 06 2022 7:22:29

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ПРИ ЭХИНОКОККОЗЕ

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ПРИ ЭХИНОКОККОЗЕ Статья в формате PDF 227 KB...

08 06 2022 10:54:52

АВТОРИТЕТ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ-ВРАЧА

АВТОРИТЕТ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ-ВРАЧА Статья в формате PDF 94 KB...

07 06 2022 22:52:37

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАДИАЦИИ, ГИПОТИРЕОЗА И РТУТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ОБМЕНА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ, АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ИММУННЫЙ СТАТУС

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАДИАЦИИ, ГИПОТИРЕОЗА И РТУТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ОБМЕНА ПУРИНОВЫХ НУКЛЕОТИДОВ, АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ И ИММУННЫЙ СТАТУС В эксперименте в сравнительном плане, изучено влияние радиационного облучения, ртутной интоксикации и гипотиреоза на систему иммунитета, на активность ферментов обмена пуриновых нуклеотидов: 5’-нуклеотидазы, АМФ-дезаминазы и аденозиндезаминазы, на активность ферментов антиоксидантной системы: супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы в ткани печени, почек и в сыворотке крови. Установлены значительные сходства в механизме клеточных и метаболических эффектов радиации, гипотиреоза, ртутной интоксикации. Независимо от ткани и воздействующего на организм фактора (радиация, гипотиреоз, ртутная интоксикация) имеет место однотипные изменения активности супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы, что свидетельствует о том, что указанные воздействия являются стрессорными. Изменения в иммунной системе, обнаруженные при ионизирующем излучении, пpaктически однотипны изменениям иммунитета при гипотиреозе. При ртутной интоксикации в отличие от гипотиреоза и радиации имеет место снижение уровня В-лимфоцитов, что в какой-то мере объясняется особенностями эффектов ртутной интоксикации на систему иммунитета и ферменты метаболизма пуриновых нуклеотидов. В определенной степени эти различия можно объяснить разной степенью становления защитных механизмов и степенью целостности регуляторной функции адрено-тиреоидной системы. ...

30 05 2022 20:57:17

АНТРОПОГЕННЫЕ ПОЧВЫ ГОРОДА ШУИ

АНТРОПОГЕННЫЕ ПОЧВЫ ГОРОДА ШУИ Статья в формате PDF 105 KB...

29 05 2022 4:27:40

КОНФОРМАЦИОННАЯ ИЗОМЕРИЗАЦИЯ МЕТИЛБОРНОЙ КИСЛОТЫ

КОНФОРМАЦИОННАЯ ИЗОМЕРИЗАЦИЯ МЕТИЛБОРНОЙ КИСЛОТЫ Статья в формате PDF 127 KB...

23 05 2022 0:51:59

ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО МАССАЖА В КОРРЕКЦИОННОЙ РАБОТЕ ПО ИСПРАВЛЕНИЮ ДЕФЕКТОВ ЗВУКОПРОИЗНОШЕНИЯ И НОРМАЛИЗАЦИИ МИМИКИ У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЕЙ ЗРЕНИЯ, СТРАДАЮЩИХ ДИЗАРТРИЕЙ

ПРИМЕНЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО МАССАЖА В КОРРЕКЦИОННОЙ РАБОТЕ ПО ИСПРАВЛЕНИЮ ДЕФЕКТОВ ЗВУКОПРОИЗНОШЕНИЯ И НОРМАЛИЗАЦИИ МИМИКИ У ДЕТЕЙ С ПАТОЛОГИЕЙ ЗРЕНИЯ, СТРАДАЮЩИХ ДИЗАРТРИЕЙ Использование массажа позволяет в короткие сроки преодолеть имеющиеся нарушения тонуса артикуляционной мускулатуры. Нормальные образцы движений могут быть выработаны только на базе физиологического мышечного тонуса. ...

19 05 2022 18:38:13

БЕРЕГОВАЯ ЗОНА ОЗЕРА БАЙКАЛ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

БЕРЕГОВАЯ ЗОНА ОЗЕРА БАЙКАЛ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ Статья в формате PDF 119 KB...

18 05 2022 23:23:41

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::