Apakah aliran udara dan apakah konsep asas yang berkaitan dengannya

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-02-12 11:03

Apabila menganggap udara sebagai gabungan sejumlah besar molekul, ia boleh dipanggil medium berterusan. Di dalamnya, zarah individu boleh bersentuhan antara satu sama lain. Perwakilan ini memungkinkan untuk memudahkan kaedah mengkaji udara dengan ketara. Dalam aerodinamik, terdapat perkara seperti keterbalikan gerakan, yang digunakan secara meluas dalam bidang eksperimen untuk terowong angin dan dalam kajian teori menggunakan konsep aliran udara.

Konsep penting aerodinamik

Mengikut prinsip keterbalikan gerakan, daripada mempertimbangkan pergerakan jasad dalam medium pegun, kita boleh mempertimbangkan perjalanan medium berhubung dengan jasad tidak bergerak.

Kelajuan kejadian aliran tidak terganggu dalam gerakan songsang adalah sama dengan kelajuan badan itu sendiri dalam udara pegun.

Bagi badan yang bergerak dalam udara pegun, daya aerodinamik akan sama seperti badan pegunbadan (statik) tertakluk kepada aliran udara. Peraturan ini berfungsi dengan syarat kelajuan badan berhubung dengan udara adalah sama.

Apakah aliran udara dan apakah konsep asasnya

Terdapat kaedah yang berbeza untuk mengkaji pergerakan zarah gas atau cecair. Dalam salah satu daripadanya, garis kemas disiasat. Dengan kaedah ini, pergerakan zarah individu mesti dipertimbangkan pada titik masa tertentu pada titik tertentu dalam ruang. Pergerakan terarah zarah yang bergerak secara rawak ialah aliran udara (konsep yang digunakan secara meluas dalam aerodinamik).

Pergerakan aliran udara akan dianggap stabil jika pada mana-mana titik di ruang yang didudukinya, ketumpatan, tekanan, arah dan magnitud kelajuannya kekal tidak berubah dari semasa ke semasa. Jika parameter ini berubah, maka pergerakan itu dianggap tidak stabil.

Garisan ditakrifkan seperti berikut: tangen pada setiap titik padanya bertepatan dengan vektor halaju pada titik yang sama. Keseluruhan garis arus tersebut membentuk jet asas. Ia dimasukkan ke dalam tiub. Setiap titisan individu boleh diasingkan dan ditunjukkan sebagai mengalir secara berasingan daripada jumlah jisim udara.

Apabila aliran udara dibahagikan kepada aliran, anda boleh menggambarkan aliran kompleksnya di angkasa. Undang-undang asas pergerakan boleh digunakan untuk setiap jet individu. Ia adalah mengenai pemuliharaan jisim dan tenaga. Menggunakan persamaan untuk undang-undang ini, seseorang boleh menjalankan analisis fizikal interaksi udara dan jasad pepejal.

Kelajuan dan jenis pergerakan

Mengenai sifat aliran, aliran udara adalah bergelora dan lamina. Apabila aliran udara bergerak ke arah yang sama dan selari antara satu sama lain, ini adalah aliran laminar. Jika kelajuan zarah udara meningkat, maka ia mula mempunyai, sebagai tambahan kepada translasi, kelajuan lain yang berubah dengan cepat. Aliran zarah berserenjang dengan arah gerakan translasi terbentuk. Inilah keadaan huru-hara - aliran bergelora.

Formula untuk mengukur aliran udara termasuk tekanan, yang ditentukan dalam pelbagai cara.

Kelajuan aliran tak boleh mampat ditentukan menggunakan pergantungan perbezaan antara tekanan total dan statik berhubung dengan ketumpatan jisim udara (persamaan Bernoulli): v=√2(p ₀-p)/p

Formula ini berfungsi untuk aliran sehingga 70 m/s.

Ketumpatan udara ditentukan oleh nomogram tekanan dan suhu.

Tekanan biasanya diukur dengan manometer cecair.

Kadar aliran udara tidak akan tetap sepanjang saluran paip. Jika tekanan berkurangan dan isipadu udara meningkat, maka ia sentiasa meningkat, menyumbang kepada peningkatan kelajuan zarah bahan. Jika halaju aliran lebih besar daripada 5 m/s, maka bunyi tambahan mungkin berlaku pada injap, selekoh segi empat tepat dan jeriji peranti yang melaluinya.

Penunjuk tenaga

Formula yang menentukan kuasaaliran udara (bebas), adalah seperti berikut: N=0.5SrV³ (W). Dalam ungkapan ini, N ialah kuasa, r ialah ketumpatan udara, S ialah luas roda angin yang dipengaruhi oleh aliran (m²) dan V ialah kelajuan angin (m/s).

Dari formula, dapat dilihat bahawa kuasa keluaran meningkat berkadaran dengan kuasa ketiga kadar aliran udara. Jadi, apabila kelajuan meningkat sebanyak 2 kali ganda, maka kuasa meningkat sebanyak 8 kali ganda. Oleh itu, pada kadar aliran rendah akan terdapat sedikit tenaga.

Semua tenaga daripada aliran, yang mencipta, sebagai contoh, angin, tidak boleh diekstrak. Hakikatnya ialah laluan melalui roda angin di antara bilah tidak terhalang.

Aliran udara, seperti mana-mana badan yang bergerak, mempunyai tenaga pergerakan. Ia mempunyai sejumlah tenaga kinetik, yang, apabila ia berubah, bertukar menjadi tenaga mekanikal.

Faktor yang mempengaruhi volum aliran udara

Jumlah maksimum udara yang boleh bergantung kepada banyak faktor. Ini adalah parameter peranti itu sendiri dan ruang sekeliling. Sebagai contoh, jika kita bercakap tentang penghawa dingin, maka aliran udara maksimum yang disejukkan oleh peralatan dalam satu minit bergantung dengan ketara pada saiz bilik dan ciri teknikal peranti. Dengan kawasan yang luas, semuanya berbeza. Untuk disejukkan, aliran udara yang lebih intensif diperlukan.

Dalam kipas, diameter, kelajuan putaran dan saiz bilah, kelajuan putaran, bahan yang digunakan dalam pembuatannya adalah penting.

BSecara semula jadi, kita melihat fenomena seperti puting beliung, taufan dan puting beliung. Ini semua adalah pergerakan udara, yang diketahui mengandungi nitrogen, oksigen, molekul karbon dioksida, serta air, hidrogen dan gas lain. Ini juga aliran udara yang mematuhi undang-undang aerodinamik. Contohnya, apabila pusaran terbentuk, kita mendengar bunyi enjin jet.