Коэффициенты аэродинамического сопротивления Cx для тел различной формы при DPf< 50кПа

Геометрическая форма тела	Графическое изображение	Соотношение сторон	Сх	Направление движения ударной волны
Куб		a=b=c	1,6	Перпендикулярно грани
Параллеле-пипед		b=c=0,36a	1,3	Перпендикулярно грани ab
a=c=0,06b	1,2	Перпендикулярно грани ab
a=b=0,33c	0,85	Перпендикулярно грани ab
a=b=0,33c	1,3	Перпендикулярно грани ac
Пластина		a=b	1,45	Перпендикулярно пластине
a=0,06b	1,25	Перпендикулярно пластине
Диск			1,6	Перпендикулярно диску
Цилиндр		=1	0,4	Перпендикулярно оси цилиндра
=9	0,46	Перпендикулярно оси цилиндра
d=0,36h	0,73	Перпендикулярно оси цилиндра
Сфера			0,25
Полусфера			0,3	Параллельно плоскости основания
Пирамида			1,1	Параллельно основанию

Пример.

Тело состоящие из цилиндра и двух полусфер, показанное на рис 3.4а, обтекается ударной волной в направлении перпендикулярном его оси. Определить коэффициент аэродинамического сопротивления тела, если диаметр цилиндра d=1 м, высота h=9 м.

Решение.

Определяем площадь миделя тел 1, 2 и 3.

S₁=S₃=pd²/8=3,14·1²/8=0,3925 м², S₂=d·h=1·9=9 м².

.

Находим коэффициент аэродинамического сопротивления тела:

Для ударной волны избыточное давление скоростного напора может быть приблизительно также определено через избыточное давление на фронте ударной волны с помощью зависимости:

. (3.7)

Схема нагружения объекта и действующие силы показаны на рис 3.4б.

Условие смещения незакрепленного объекта:

F>F_тр; DР_скС_хS>fmg, (3.8)

Где m – масса объекта, g – ускорение свободного падения, F_тр ‑ сила трения, f – коэффициент силы трения. Значения f приведены в таблице 3.9.

Из выражения (3.8) может быть найдена величина избыточного давления скоростного напора, при превышении которого произойдет смещение объекта. (3.9)

Зная DP_ck, нетрудно, пользуясь выражениями (3.7) и (3.6), определить величину избыточного давления на фронте ударной волны и скорость воздушного потока, при котором возможно смещение объекта.

DP_f³0,2D P_ск+0,4 , (3.10)

, (3.11)

Для закрепленных объектов смещение будет иметь место при выполнении условия F>F_TP+F_r, где F_r – горизонтальная составляющая силы крепления объекта, определяемая как суммарное усилие болтов, работающих на срез.

Условие опрокидывания незакрепленного объекта:

Fh³mga; D P_ckС_xSh³mga, (3.12)

где h – высота приложения силы F, определяемая при простой форме площади миделя S как расстояние от ее центра тяжести до опорной поверхности объекта, а - плечо момента массы объекта. При сложной форме площади миделя она разбивается на простые площади S_i с соответствующими высотами h_i своих центров тяжести и находится по формуле: h= S_i/ .

Табл. 3.9.

Дата добавления: 2015-11-30