Форум

Число Re

Результаты опроса

33 % мне число Пи больше нра
11 % все это чушь
22 % главное касалетки
22 % не подскажите как пройти в библиотеку?
11 % Воздержался
Всего проголосовали: 7 человек

Автор Сообщение


Stanislav

Сейчас: офлайн
Был(а) на сайте: 12.09.2014 в 20:57
Сообщений: 6969
Блог: Блог пользователя
Регистрация: 12.11.2011

  (0)  
Добавлено: 16.05.2013 08:23 Изменено: 16.05.2013 08:28
При малой скрорсти движения тела в жидкости или воздухе обтекание тела потоком происходит ламинарно. При большой скорости - турбулентно. Оказывается, что, если модель самолета испытать в воде со скоростью 7 км/час и в воздухе со скоростью 100 км/час, то результат будет одинаков. Поэтому модель самолета можно испытывать в гидроканале. Можно модель уменьшить в два раза, а скорость обтекания увеличить в два раза и от этого тоже ничего не изменится. Поведение тела в среде характеризуется безразмерным коэффициентом - числом Рейнольдса. Оно равно произведению характерного размера тела (диаметру трубы, по которой течет жидкость, хорде крыла...) на скорость движения деленное на вязкость среды.

Переход от ламинарного к турбулентному движению происходит при значении числа Рейносльса, которое называют критическим. Для движения воды по трубам критическое значение лежит в пределах 1200 - 20 000. При превышении критического значения сопротивление значительно возрастает. Для авиационных профилей, движущихся в воздухе или воде картина обратная.

Как считается число Рейнольдса? Формула очень проста. Для воздуха Re = 68 500* Vb где V – скорость набегания потока на крыло, b – хорда. Для воды Re = 1 000 000 Vb.

Существует критическое значение числа Рейнольдса ReK. Меньше этого значения сопротивление крыла велико, а подъемная сила мала. Выше этого значения сопротивление в несколько раз падает, а подъемная сила в несколько раз возрастает. Для плоской пластины это значение равно 10 000, для обычных крыльев (профилей) в районе 50 000 – 100 000, для толстых крыльев - до 150 000, для шара - 410 000. Эти цифры приведены для плавно текущего (ламинарного) потока. Если в воздухе присутствуют многочисленные мелкие вихри (повышенная турбулентность воздуха), то критическое значение числа Рейнольдса понижается. Может понизиться даже в три раза. Насекомые, летающие при малых числах Рейнольдса, имеют жесткие ворсинки на передней части крыла. Эти ворсинки создают искусственную турбулентность, и вследствие этого повышают подъемную силу. Эти щетинки одновременно увеличивают лобовое сопротивление. Выигрыш для насекомых все же есть.

Для ветряков нет особого смысла работать в низких числах Рейнольдса, теряя при этом мощность. При работе ниже 40 000 ветряк будет точно в докритической области. Область 40 000 – 100 000 – зона рискованных чисел. Тоже нет смысла делать такие ветряки. Зона уверенной и стабильной работы ветряка гарантировано начинается после 200 000.

Ветряк в большинстве райнов России должен начинать работу с 4 м/с. Пропеллер получает 75% энергии с кольцевой области от 0,5R до 1,0R. Поэтому расчет надо производить для радиуса 0,5R. При быстроходности 6 и скорости ветра 4 м/с окружная скорость в середине лопастей равна 12 м/с. Ветер взаимодействует с лопастями примерно с окружной скоростью (истинная скорость). Если точно, то 12,3 м/с. Для устойчивой работы ветряка необходим Re>200 000. Хорда лопасти должна быть шириной 24 см. В быстроходном ветряке хорда составляет около 5% от диаметра. Диаметр быстроходного всепрофильного ветряка получается более 4,8 метра. Уменьшение диаметра до 2,4 м возможно уже не для всех профилей. А чтобы уменьшить диаметр до 1,2 м приходится подыскивать профили подходящие для низких чисел Рейнольдса . Поэтому задача сделать ветряк малого диаметра стабильно работающий в малых ветрах - сложная задача. При малых ветрах и малых диаметрах стабильнее работают тихоходы, у которых заодно и лучшие пусковые характеристики.

Роторы Дарье имеют быстроходность около 4. У них лопасть движется в 4 раза больше скорости ветра. При ветре 4 м/с скорость лопасти у Дарье – 16 м/с. В Дарье обычно применяются толстые симметричные профили. Поэтому нижний предел работы для них при Re около 150 000. Хорда лопасти должна быть 14 см. Следовательно минимальный диаметр Дарье - 1,4 метра. Для уверенной работы желательно минимальный диаметр иметь в два раза больше. В самодельном строительсве ветряков желательно не строить модели меньше указанных размеров, иначе возникает риск получить неустойчивые результаты работы установки.





Гарнаев Александр Юрьевич

Сейчас: офлайн
Был(а) на сайте: 10.07.2015 в 21:52
Сообщений: 2722
Регистрация: 04.10.2011

livejournal
  (0)  
Добавлено: 16.05.2013 08:32 Изменено: 16.05.2013 08:32
... я не хотел тогда переусложнять дискуссию о поверхностях Уиткомба
- но именно Рейнольдса упомянул там как один из МНОГИХ критериев
подобия для получения эмпирических характеристик форм и профилей
крыла. Сие олицетворяет сколь сложен процесс получения "ноу-хау"
в данной сугубо экспериментальной области аэродинамической науки,
априори очень мало поддающейся математическому моделированию :(((


Sokolov Igor

Сейчас: офлайн
Был(а) на сайте: 09.12.2015 в 16:09
Сообщений: 263
Регистрация: 28.09.2011
  (0)  
Добавлено: 16.05.2013 14:42
"В военное время число Пи может достигать четырёх!" (с)


Дуламдоржийн Самдан

Сейчас: офлайн
Был(а) на сайте: 31.10.2014 в 17:35
Сообщений: 346
Регистрация: 24.12.2012
  (0)  
Добавлено: 19.05.2013 20:41
Ротор Дарье проник в мозг коллеги. Млм и нтб скоро наведутся. ЗС - ходжа, тов. Нижегородский, на вас надежда.


Злобствующий Субъект

Сейчас: офлайн
Был(а) на сайте: 22.11.2017 в 15:12
Сообщений: 26279
Регистрация: 05.08.2011

mailru
  (0)  
Добавлено: 19.05.2013 21:34
Автор: Дуламдоржийн Самдан
Ротор Дарье проник в мозг коллеги. Млм и нтб скоро наведутся. ЗС - ходжа, тов. Нижегородский, на вас надежда.


Спокойно, коллега, мы наблюдаем, не вмешиваясь в течение процесса.

Пользователи

Сейчас на форуме 37 посетителей: зарегистрированных 1, гостей 36

Бишкекец Игорь     

Недавно были

Кошка Шредингера -----------------22 минуты назад 39264 ртс 1 час назад
Брайнин Чарльз Камильльевич2 часа назад Журавлев Василий 2 часа назад
FLYER 3 часа назад Николаев Владимир Павлович3 часа назад
Шило (Про100й) 6 часов назад Lady Nataly 9 часов назад
Сообщить об ошибке
Поддержка сайта - Яркие решения