AERODINAMIKA

aerodinamika
(szuperszonikus aerodinamika)

A légáramlás és a levegőben történő mozgás tudománya. 
Más gázokra is alkalmazható, és része az általánosabb érvényű hidrodinamikának.

Az aerodinamikai elvek megmagyarázzák a repülés jelenségét. 
A repülőgép szárnyának alakja és irányítottsága (görbült felső felület, lefelé döntött szárnyhelyzet) következtében a szárny fölötti levegő gyorsabban halad, és így alacsonyabb nyomású (a Bernoulli-törvény következtében). 
A nyomáskülönbség felhajtóerőt biztosít. Az így nyerhető felhajtóerő növekszik a szárny hosszúságával (fesztávolságával), de csökken a repülési magassággal. 
A repülőgép mozgása a levegőben olyan erőt kelt, ami fékezőleg hat. Ez a közegellenállás, ami függ a repülőgép méretétől és alakjától. 
A repülőgép felülete mentén a súrlódás hátráltatja a légáramlást; az így létrejövő fékezőhatás a súrlódási közegellenállás. Ez felmelegedést okoz, ami néha szélsőségesen nagy mértékű lehet, mint pl. az űrjárművek visszatérésénél. A súrlódásból eredő veszteségek növekednek a szárnyfelület és a sebességnövekedésével és csökkennek a repülési magasság növekedésével.

A hang terjedésisebessége (Ma=1, kb. 331,5 m/s) fölötti sebességeknél a levegőt már nem lehet összenyomhatatlannak tekinteni, és így más szabályok lépnek érvénybe, ezeket tárgyalja a szuperszonikusaerodinamika. 
A hangsebesség elérésekor a repülőgép átlépi a "hanghatárt", ami a közegellenállás rendkívüli növekedésével jár együtt. 
A szuperszonikus légellenállást csökkenteni lehet vékony, hátrafelé hajtott szárnyakkal, amely a katonai vadászgépekre jellemző. 
A hangsebesség átlépésekor a repülőgépek hangrobbanásokat keltenek; ezek a gépet körülvevő levegőben keletkező nagy sűrűségű lökéshullámok, amelyek azért jönnek létre, mert a repülőgép megelőzi sajáthanghullámát, miközben új hanghullámokat is kelt.

A légi járművekre ható közegellenállás megnöveli az üzemanyag-fogyasztást. 
Az épületek és a hidak a szél hatására kilenghetnek. 
Ezek a hatások - amelyeket figyelembe kell venni a tervezéskor - minimalizálhatók a légáramlás felől nézett alak helyes kialakításával. A szélcsatornák lehetővé teszik, hogy a méretarányosan kicsinyített modelleket szimulált légköri jelenségeknek tegyék ki, és így a tervezett forma aerodinamikai tulajdonságai meghatározhatók. Különösen fontosak a rendellenes légáramlási jelenségek, pl. a turbulencia és az örvények.

Hidrodinamika

 

folyadékok és gázok mechanikája 
(hidrodinamika)

Fluid fázisú anyagok mechanikájával foglalkozó tudomány. 
A hidrosztatika és a hidrodinamika a nyugalomban lévő, illetve a mozgó folyadékok (bizonyos feltételeknek eleget tevő gázok) tudománya. 
Az aerodinamika a gázok, elsősorban a levegő áramlását vizsgálja. 
A folyadékokra és gázokra jellemző sűrűségük (tömeg per térfogat) és kompresszibilitásuk (összenyomhatóságuk), amely igen nagy a gázok, de lényegében nulla a folyadékok esetében. 
A folyadékok és gázok a bennük lévő tárgyakra nyomást gyakorolnak, amelynek nagysága adott mélységben független az iránytól. Súlytalanságban a folyadékok és gázok nyomása a tartály minden pontján azonos. 
A folyadékokba és gázokba merülő tárgyakra felhajtóerő hat. 
A viszkozitás az anyagnak az áramlással szembeni ellenállását, pontosabban a belső súrlódását méri. Az ideális folyadékok viszkozitása és kompresszibilitása nulla.
A folyadékok és gázok nyomásával (különösen a légnyomással) kapcsolatos korai elméletek Evangelista Torricelli itáliai fizikus nevéhez fűződnek. Nyugvó folyadékokban és gázokban a rájuk gyakorolt nyomásminden irányban gyengítetlenül terjed és gyengítetlenül hat a tartály alakjától függetlenül annak falára is. Ez az úgynevezett Pascal-törvény (Blaise Pascal, francia matematikus mondta ki 1653-ban), amelyen a hidraulika alapul.
Az áramlás a folyadékok és gázok rendezett mozgása; jellemzője az áramerősség (az áramlási cső keresztmetszetén másodpercenként áthaladó folyadék vagy gáz tömege). 
A kontinuitás elve azt mondja ki, hogy összenyomhatatlan folyadékok esetében az adott csőhálózatba időegység alatt befolyó folyadék mennyisége azonos az időegység alatt kifolyó folyadék mennyiségével. 
A folyadékok és gázok áramlásával kapcsolatos korai elméletek Daniel Bernoulli svájci matematikus nevéhez fűződnek (Bernoulli-törvény). 

Oldal: Egy kis elmélet
Umbrella Virtual Corporation - © 2008 - 2024 - umbrellavirtual.hupont.hu

A HuPont.hu weblap készítés gyerekjáték! Itt weblapok előképzettség nélkül is készíthetőek: Weblap készítés

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat