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 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 59 >> Следующая

представляющая значительный интерес для теории управления, заключается в
определении оптимального движения заданной несущей поверхности, при
котором скорость получения энергии потока достигает максимума при
определенных изопериметрических условиях. Далее, если энергия потока,
полученная при этих условиях, окажется значительной, то для
механохимических исследований энергетики движения животных в естественной
среде потребуется достоверная оценка этой части притока энергии. Без
учета этого источника энергии расчет приведет к завышению значения
коэффициента полезного действия.
') Wu Theodore Y" Chwang Allen T. (California Institute of Technology,
Pasadena, California). Extraction of flow energy by fish and birds in a
wavy stream. - In: Swimming and Flying in Nature (eds. Th. Wu, Ch.
Brokaw, Ch. Brenner). - New York: Plenum Press, 1975, p. 687-702.
(c) 1975, Plenum Press (c) Перевод на русский язык, "Мир", 198Q
114
T. By, А. Чуонг
Главной целью данного исследования является изложение основной задачи
оптимизации, что поможет пролить некоторый свет на область проявления
эффекта и указать условия, при которых для надежной интерпретации
подобных экспериментальных результатов могут потребоваться дополнительные
измерения поля течения.
КОЛЕБАНИЯ ТОНКОГО ТВЕРДОГО КРЫЛА В ВОЛНОВОМ ПОТОКЕ
Прежде всего упростим физическую задачу, заменив крыло птицы или
полулунный хвостовой плавник рыбы (в предположении, что они имеют большое
относительное удлинение) двумерной несущей поверхностью, совершающей
вертикальные и продольные колебания в волновом потоке (рис. 1).
У
и
F--~ ^'Г'1 1 n{x,t) |
/ -j Lva (x,t) 1=1 X
Рис. 1. Тонкое крыло, колеблющееся в волновом потоке.
В невозмущенном набегающем потоке в дополнение к однородной ^-компоненте
скорости U имеется простая поперечная волна, бегущая вдоль оси х, в
которой проекция скорости на ось у дается в комплексной форме
соотношением
V0 (х, t) = eU sin (kx - со/) = ieUe1 <-b>t~kx\ (i)
где масштабный множитель амплитуды волны е предполагается малым. Это поле
скорости можно использовать для моделирования многих волновых течений,
таких, как гравитационные волны в воде и порывы ветра в воздухе (при этом
мы пренебрегаем возможными медленными изменениями поля скорости вдоль
осей х и У на расстояниях, сравнимых с размерами тела).
С учетом поля скорости в основном потоке нестационар-ное движение тонкого
крыла можно записать в виде
y = h(x, t) = yh + ур, - 1 < ,v < 1, (2а)
Ун = '/г (?i + ill) еш, Ур = (!з + ih) хеш, (26)
Получение рыбами и птицами энергии из волнового потока 115
где ун - колебание средней точки хорды крыла, а ур - колебание
относительно этой точки с характерными амплитудами
1р=(щ+и)ш (3)
и фазами
ah = arc tg (УЬ), ар = arc tg (?4/?3) (4)
соответственно. И и |р также предполагаются малыми. Рассматривается
движение крыла с той же частотой, что и у волны в набегающем потоке, так
что действие волны и движение крыла оказываются согласованными. В
приближении линейной теории решения для произвольных неста-
Рис. 2. Подъемная сила, сила, возникающая в результате подсоса на
передней кромке, и момент сил, действующих на крыло.
ционарных набегающих потоков можно получить суперпозицией частных
решений. Так как набегающий поток берется в виде бегущей волны, это
исследование можно считать обобщением предыдущих работ Лайтхилла [2] и By
[5], изучавших оптимальное движение рассматриваемого типа для двумерного
тонкого крыла в однородном потоке (в котором нет волновой энергии).
Обозначим компоненты скорости результирующего движения через U + "I, Vq +
v\. Линеаризованное кинематическое граничное условие требует, чтобы
скорость v\(x,y,t) принимала на крыле значение
vf (х, t) = (х, ±0, t) = V (х, t) - V0(x, t), - 1 < x < 1, (5a)
где
Y (x, !)=¦§- +U-§¦ (56)
Кроме того, давление p(x,y,t) должно быть непрерывным на вихревом следе
или с учетом линеаризации
р+(х, t) = p~{x, t), | дс | > 1. (6)
116
T. By, А. Чуонг
Этот общий класс задач о колебаниях крыла и связанные с ним
энергетические соображения рассмотрены By [4, 6]. Распределение плотности
подъемной силы по крылу, полученное в этих работах, имеет вид
2 (х, /) = р~ (х, () - р+ (х, (), \х\<1. (7)
Приведем результат для мгновенных значений подъемной силы L и момента М
относительно середины хорды (момент считается положительным при вращении
по часовой стрелке, см. рис. 2):
1
L- ^ 2(х, () dx -
-1
= npU2 { а0 -bl-fb0+2e(l-^)/1(x)} (8)
I
М=- \x2{x,t)dx =
-1
= f р^ао + ^ + гЦ1 (9)
где Ьо и Ь[ - комплексные коэффициенты в выражении для v(x):
v (х) = е~шV (х, t)/U = l/2b0 -f- b[X, (10)
fl0 = &,-(&0+6i)e(a)-2e[flMx, o) - iW2(K, a)], (11)
e(a) = Kl(ia)/[K0(ia) + Ki(ia)] = ^(a) + m(a), o = e>l/U, (12)
x = ". (13)
Здесь 0(a)-функция Теодорсена от частоты а (вычисляется по половине длины
хорды /, принятой за единицу), а и 9 - ее действительная и мнимая части,
1п - функция Бесселя первого рода, а Кп - модифицированная функция
Бесселя второго рода. Подставляя выражения (2) и (56) в уравнение (10),
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 59 >> Следующая