science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe luchtsnelheid

te berekenen

Er zijn veel verschillende manieren om de luchtsnelheid in de aerodynamica te berekenen. Ze variëren op basis van de beschikbare variabelen, de aard van de stroom en de samendrukbaarheid van de stroom. De meest gebruikelijke methode is het gebruik van Bernoulli's vergelijking. Deze methode kan worden gebruikt voor een breed scala aan luchtstroomtoepassingen, maar kan niet worden gebruikt voor snelle compressibele doorstroming. Bernoulli's vergelijking is afgeleid met de aanname dat de dichtheid constant is gedurende de stroom, en dit is niet het geval in samendrukbare stroming.

Bepaal de statische druk (p) en dichtheid (rho) van de luchtstroom. Voor routinematige analytische berekeningen is de beste methode om deze waarden eenvoudig op te zoeken in de tabellen van de NACA-standaardatmosfeer. Zoek de hoogte waarop u werkt in de tabel en gebruik de bijbehorende waarden voor druk en dichtheid. Op 10.000 voet: p = 1,455.6 lb /ft ^ 2 rho = 0.00176 slugs /ft ^ 3

Verkrijg de totale druk (p0) waarde. Dit wordt gegeven als je een academisch probleem oplost, of je moet de totale druk meten met een Pitot-buisje of een vergelijkbaar instrument in het vliegtuig. p0 = 1.500 lb /ft ^ 2

Voer de waarden in de vergelijking van Bernoulli in: p0 = p + 0.5 * rho * V ^ 2 1.500 = 1.455.6 + 0.5 * 0.00176 * V ^ 2

Los op de vergelijking voor snelheid: V ^ 2 = 2 (1.500 - 1455.6) /0.00176 V ^ 2 = 50.455 V = 224,6 ft /sec

Tip

Je kunt ook dichtheid verkrijgen met behulp van het perfecte gas vergelijking: p = rho * R * T. Dit is handig als je een methode hebt om de temperatuur direct te meten. Gebruik de gemeten temperatuur samen met de drukwaarde uit de tabellen met standaardatmosfeer en los op voor rho.

Waarschuwing

Als het Mach-getal groter is dan 0,3, zal deze methode mislukken. De vergelijkingen voor stroomregimes boven M = 0,3 vereisen veel complexere berekeningen.