1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы



Скачать 46.22 Kb.
Дата30.10.2012
Размер46.22 Kb.
ТипДокументы




1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы.
Рассмотрим актуальную для создания возобновляемых источников энергии задачу динамики ветроустановки с вертикальной осью вращения («вертушки Дарье»). В данной работе уравнения, в зависимости от величины момента инерции подвижной части установки, записываются в переменных: “курсовой угол” и “угловая скорость”, “курсовой угол” и “угол атаки” и т.д.

В качестве модели рабочего элемента ветряной установки с вертикальной осью вращения рассмотрим прямоугольную пластинку, жестко закрепленную на державке (рис. 1).



.
Пластинка движется в воздушной среде со скоростью . Примем, что пластинка закреплена ортогонально державке на расстоянии от неподвижного цилиндрического шарнира , а ее точка закрепления совпадает с геометрическим центром пластинки. Державка с пластинкой могут совершать круговое движение вокруг вертикальной оси, проходящей через точку . Полагаем, что аэродинамическое воздействие испытывает только пластина. Характеристикой этого воздействия является угол атаки . Назовем центром давления точку пересечения равнодействующей плоской системы аэродинамических сил с плоскостью пластинки. Будем считать, что точка совпадает с точкой закрепления пластинки.
2. Теория сложного движения. Треугольник скоростей. Абсолютная скорость «частицы» ветра. Переносная скорость «частицы ветра». Относительная скорость «частицы ветра».

Теорема о скорости точки в «сложном движении».
Введем в рассмотрение вектор относительной скорости ветра относительно пластинки, измеренную в точке - “флюгерную” скорость ветра. В качестве угла атаки будем рассматривать угол между плоскостью пластинки и вектором . Абсолютная скорость ветра может быть представлена как векторная сумма абсолютной скорости gif" name="object13" align=absmiddle width=29 height=21> точки (переносной скорости ветра) и флюгерной скорости ветра.
3. Яхта. Лодочка в потоке воздуха. Относительная скорость ветра = Флюгерная скорость.

Курсовой угол. Угол атаки. Значения углов в треугольнике скоростей. Теорема синусов.

Кинематические соотношения для лодки. Абсолютная скорость и флюгерная скорость.
Запишем кинематические соотношения для нашей модели:



Преобразовав соотношение (1.2.1) получим:



где:

Таким образом получим соотношения :


Кинематическая связь между углом атаки , курсовым углом и угловой скоростью державки определяется соотношением

Отметим, что при постоянной величине абсолютной скорости ветра, производная угла атаки по времени кинематически связана с углом атаки , с курсовым углом, с угловой скоростью державки и угловым ускорением державки соотношением



4. Аэродинамика. Сила лобового сопротивления. Боковая или подъемная сила.

Динамика жидкости. Сила трения воды. Сила, ортогональная килю.

Когда система сил приводится к равнодействующей.

Случай уравновешенной системы сил –движения с постоянной скоростью.

5. Чем меньше угол атаки тем больше скорость лодки.

Ограничения на угол атаки. В случае уравновешенной системы сил угол атаки равен

Сумме углов аэродинамического и жидкостного сопротивления. Это называется уравнением яхты. Сопротивление определяет класс яхты.

Экспериментальные результаты измерения сил.

6. Выражения для подъемной силы и силы лобового сопротивления. Картинка для подъемной силы, силы сопротивления для профиля NACA 0012.

«Квазистатическая модель».





7. Уравнения динамики пластинки с державкой.

Связь угловой скорости и углового ускорения.
Обозначая момент относительно оси шарнира аэродинамических сил, действующих на пластинку, через , выпишем уравнение, описывающее динамику рассматриваемого аэродинамического маятника в виде



Используя введенное обозначение, имеем



Выписывая уравнение движения вертушки Дарье в пространстве , , получим


Знак ускорения для разгона пластинки должен быть положительным.

8. Момент аэродинамических сил.

Рассмотрим силы, которые действуют на профиль во время его движения



Здесь сила F – это результирующая сила, которая должна всегда уравновешиваться. Сила Т – сила, которая включает в себя силу трения в шарнире. N – это сила реакции возникающая в державке. Сила Р – это подъемная (или боковая) сила, а S – это сила лобового сопротивления профиля.

М – это суммарный аэродинамический момент силы сопротивления воздушной среды S и подъемной силы Р относительно оси шарнира О.

Таким образом получим:




Далее введем в рассмотрение следующие аэродинамические характеристики:



Таким образом аэродинамический момент М перепишется следующим образом:

)

Переписав (1.3.9) с учетом (1.2.2) получим:



9. Коэффициент аэродинамического качества.

Соотношение между коэффициентом аэродинамического качества и котангенсом угла атаки.

10. Равенство коэффициента аэродинамического качества и котангенса угла атаки может возникнуть при определенных значениях угла атаки.

Для каждого постоянного значения угла атаки из кинематических соотношений возникает соотношение между величиной угловой скорости пластинки и углом вращения державки.

В полярной системе координат, в которой величина угловой скорости представляется как длина радиуса-вектора изображающей точки, а полярный угол – это угол вращения державки, упомянутое соотношение представляет специальную окружность, проходящую через начало координат.

Смысл этих окружностей – на них расположены нули углового ускорения (нули момента аэродинамических сил); на них меняется знак аэродинамического момента.

11. Портреты ротационных движений пластинки.








Похожие:

1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconВетер Скорость ветра
Диапазон 0–60 м/с
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconGeos был создан для интенсивного использования в том числе и в экстремальных условиях
Нажмите кнопку wind чтобы выбрать один из режимов av -средняя скорость ветра или max -максимальная скорость ветра
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconАтом водорода
Ридберга; – модуль заряда электрона; V – скорость поступательного движения; собственная длина волны электрона; и длина волны и комптоновский...
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconПочему идёт дождь и дует ветер?
Первоклассники расширят представление о дожде и ветре как природных явлениях, познакомятся с причинами возникновения дождя и ветра,...
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconЭлизабет ХэйдонСудьба: Дитя Неба
«Домой!»;Ветер земного в укромное место ее отнесет;Ветер звезд песню матери он ей споет;Вместе сокроют они Дитя от бродяжного Ветра....
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconОптика Свет
Длина волн света лежит в диапазоне от 380 нм до 760 нм. Скорость распространения света в вакууме равна м/с. Приближенно скорость...
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconСкорость ветра в регионах

1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconРуководство по эксплуатации Наименование основных деталей  Игольная пластина  Передняя пластина
Швейная машина для выполнения прямой челночной строчки, с одной иглой и устройством для обрезания нити
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconСинтез шарнирного четырехзвенника по крайним положениям шатуна
Здесь приняты следующие обозначения: 1 – кривошип, 2 – шатун, 3 – коромысло; длина кривошипа, длина шатуна, длина коромысла (длина...
1. Ветер. Пластина. Державка. Скорость ветра. Длина державки. Углы iconКомфортабельный трехпалубный теплоход проекта 588 (модернизированный). Длина 95,8 м. Ширина 14,3 м. Осадка 2,4 м. Скорость 23 км/ч. Место постройки Германия
«Карл Маркс» комфортабельный трехпалубный теплоход проекта 588 (модернизированный). Длина – 95,8 м. Ширина – 14,3 м. Осадка – 2,4...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org