Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Биогидродинамика плавления и полёта - Ишлинский А.Ю.

Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. Биогидродинамика плавления и полёта — М.: Мир, 1980. — 177 c.
Скачать (прямая ссылка): biogidrodinamikaplavleniyaipoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 59 >> Следующая

и\{у), аналогично средней скорости ио(у), также пропорциональна (6/с)2или
(1С/Х)2.
Полное экспериментальное исследование масштабной зависимости (22) не
выполнено до сих пор. К тому же полное исследование масштабного эффекта
ресничного способа продвижения невозможно выполнить без физиологических
сведений о потреблении химической энергии, которых также все еще нет.
Наконец, необходимо выполнить гидромеханический анализ модели конечной
длины способом, указанным в работах [10, 17].
ПЕРЕДВИЖЕНИЕ КРУПНЫХ ВОДНЫХ ЖИВОТНЫХ
Плавательные движения крупных водных животных характеризуются с
гидромеханической точки зрения большой величиной отношения характерных
значений силы инерции к характерным вязким силам в окружающей воде, т. е.
числа Рейнольдса Re = Vl/v > 1. Здесь V - средняя скорость плавания, / -
длина животного, v - коэффициент кинематической вязкости жидкости. Обычно
число Рейнольдса для различных рыб и китообразных при нормальных условиях
плавания лежит в области 104 < Re < 10(r). При таких больших числах
Рейнольдса проявление вязкости ограничивается главным образом тонким
пограничным слоем, примыкающим к поверхности тела. Это прежде всего верно
для животных с телами обтекаемой формы в условиях волнообразного
плавания, когда отсутствует отрыв потока и за телом образуется лишь очень
тонкий след. В таких случаях пограничный слой будет непрерывно нарастать
по длине тела рыбы, но его максимальная толщина (в конце у хвоста) обычно
составляет не больше чем несколько процентов от толщины рыбы. Поэтому
можно пренебречь вязкими эффектами при анализе течения вне этого
пограничного слоя.
Давления, действующие на тело, хорошо предсказываются теорией невязкой
жидкости, поскольку пограничный слой слишком тонок, чтобы мог
существовать перепад давления в поперечном направлении. Эти давления
порождают силу тяги, которая должна уравновешивать силу сопротивления для
сохранения постоянной скорости движения вперед. Сила сопротивления в
рассматриваемом случае возникает главным образом из-за вязких касательных
напряжений, вызываемых жидкостью на поверхности тела. Вклады
"сопротивления формы" (обязанного своим происхождением боковому утолщению
пограничного слоя и, возможно, отрыву течения), "индуктивного
сопротивления" (обусловленного образова-
94
T. By
нием вихревых слоев) и "волнового сопротивления" (возникающего из-за
потерь энергии на образование волн при плавании у поверхности) обычно для
этих животных незначительны.
Таким образом, гидродинамическую проблему описания передвижения рыб
удобно разбить на две части: анализ сопротивления обтекаемого тела на
основе расчета вязких напряжений сдвига в пограничном слое и образование
равной и противоположно направленной силы тяги при помощи анализа
потенциального течения вне пограничного слоя. Если среднюю тягу
обозначить через Т, а среднюю силу сопротивления- через D, то в условиях
установившегося плавания
T = D. (23)
Затраты и баланс энергии
С физической точки зрения минимальная мощность, необходимая для движения
тела с данной скоростью V, определяется сопротивлением среды,
эффективностью способа передвижения, потребляемой энергией того частного
типа "силового движителя", который обеспечивает механическую мощность, и
многими другими факторами. Принцип сохранения энергии можно выразить в
виде соотношения
DV = г\Р (24)
или утверждения о том, что скорость совершения работы животным против
силы сопротивления D обеспечивается подводимой мощностью Р, которая
используется с коэффициентом полезного действия т]. Для водных животных
изменения потенциальной энергии обычно неважны, и, во всяком случае,
могут рассматриваться отдельно, как и для воздушных и сухопутных
животных.
Мощность, затрачиваемую на передвижение, можно также определять по
измерению скорости обмена веществ у животного, применяя обычные
коэффициенты, характеризующие превращение энергии. Таким образом, если
под Р в соотношении (24) подразумевать механическую мощность, то т] будет
гидродинамическим к. п. д. х\н для продвижения животного. Если вместо
этого выбрать в качестве Р скорость метаболизма (скорость высвобождения
биохимической энергии), то т] будет равно r^tic, где ric - эффективность
превращения биохимической энергии в работу мышц.
О масштабном эффекте для передвижения водных животных 95
Скорость метаболизма (обмена веществ)
Обширная литература по метаболизму и скоростям плавания рыб показывает,
что необходимо точно определить физические особенности эксперимента для
правильной интерпретации результатов (см., например, [20, 21, 28, 75]).
Главными факторами при исследовании скорости метаболизма для рыбы
являются уровень ее активности и температура воды, так как при повышенных
температурах вода содержит меньше растворенного кислорода. Важными также
являются такие факторы, как предварительная подготовка (период голодания
и тренировки до испытания, так что энергия рыбы не расходуется при
переваривании или всасывании пищи во время испытания), уровень зрелости и
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 59 >> Следующая