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 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 59 >> Следующая

имеем соотношения
b0 = to (?t + i%ii + 2 (|з + <?4), b\ - ia (?з + г?4), (14)
которые связывают коэффициенты скорости Ь0, 6, с коэффициентами
перемещения ?1, g2> |з. ?4-
С энергетической точки зрения первостепенный интерес представляют сила
тяги Т, мощность Р, требующаяся для поддержания движения (равная работе в
единицу времени против подъемной силы L и момента М), и кинетическая
энергия Е, передаваемая жидкости в единицу времени.
Получение рыбами и птицами энергии из волнового потока 117
В рассматриваемом случае твердого тонкого крыла эти ве* личины даются
выражениями
T = L^- + S, (15)
P = -Lyh + M^, (16)
E = P-TU, (17)
где точка над ук и ур обозначает дифференцирование по времени t, S -
сила, возникающая из-за подсоса на передней кромке:
S = '/e^P^2 [Re a0ei<o']2. (18)
Здесь Re обозначает действительную часть. Ясно, что сила тяги равна сумме
S и ^-компоненты подъемной силы (см. рис. 2). Уравнение (17) выражает
энергетический баланс: потребная гидродинамическая энергия равна сумме
полезной работы силы тяги и энергии, передаваемой жидкости. Средние
значения силы тяги Г, мощности Р и потерь энергии ц единицу времени Ё
можно получить осреднением величин Т, Р и Е за период. Средние
коэффициенты тяги, потребной мощности и энергетических потерь,
обозначенные через \СТ, СР, CE) = (UT, Р, E)/('hnpU4), могут быть
выражены формулами
СР = Re {- to [<и, fi) - 2е (/, + г/0)] (gh Я) + 2е (ст/х) <v, g2}},
(19)
СЕ = Re {В | <v, f |) f + 2e [С (x, ст) <v, f{) + (ст/х - 1) (v, g2>] -
- 4e2W2}, (20)
где v(x) дается уравнением (10), Я(x) = h(x, t)е~ш,
fi(x)= l+x, gi(x) = (l -(c))* + (c), (21a)
1
&М = ?(1 -x2) (216)
-l
B(e) = ST$2), C(x, ct) = (1 -2(r)){Wl + iWi\ (21b) W2 = \Wi + iW2f = W2i +
Wl (21 r)
а через </, g>, обозначено скалярное произведение:
l
if, g) = ^\f (x) g* (X) (1 - хГ] 2 dx = (g, fу (22)
118
T. By, А. Чуонг
Здесь g* (х) - функция, комплексно сопряженная ?(*). Среднее значение
коэффициента тяги получается из соотношения
В данном случае нестационарного набегающего потока ко-эффициент полезного
действия Фруда, определенный, как обычно, соотношением
имеет весьма широкую область допустимых значений. Если при поступательном
движении с постоянной скоростью и фиксированным коэффициентом тяги
крылу требуется преодолевать в волновом потоке сопротивление трения
(приблизительно постоянное), то, как будет показано, коэффициент
полезного действия может изменяться в следующих различных диапазонах:
Случай (i) является классическим, когда суммарный эффект состоит в
потреблении энергии потоком (за счет боль-шего подвода энергии к крылу),
а коэффициент полезного действия ri может считаться мерой
гидродинамического совершенства, как в случае однородного невозмущенного
потока (где Се никогда не может быть отрицательным, см. работу By [5]).
Случай (ii) с ri > 1 представляет область благоприятного взаимодействия
крыла с синусоидальным потоком достаточной амплитуды для того, чтобы
коэффициент СЕ становился отрицательным при получении достаточного
количества волновой энергии, но все еще требуется подвод избыточной
энергии. Наконец, в случае (iii) с г] < О коэффициент СЕ становится
отрицательным и настолько большим [см. два члена сев уравнении (20)],
чтобы сделать отрицательным СР = Сг>о+Ся. Это означает, что механическая
энергия добывается путем получения значительного количества волновой
энергии. Ясно, что возможность реализации двух последних случаев будет
зависеть не только от колебательного движения крыла, но и от параметров
волны, а именно от амплитуды е, частоты а и волнового числа х. Для
исследования этих возможностей перейдем теперь к рассмотрению следующей
задачи оптимизации.
Cf - Ср - С]?,
(23)
(25)
(i) 0< Л < 1, 0<Св<Ср,
(ii) ri > 1, СЕ < 0 <С Ср,
(iii) ц < 0, СЕ < СР < 0.
(26а)
(266)
(26в)
Получение рыбами и птицами энергии из волнового потока 119
ОПТИМАЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Чтобы проанализировать взаимодействие между движением тела и волной,
поставим сначала следующую задачу оптимизации. В классе движений,
описываемых уравнением (1) для набегающей волны и уравнением (2) для
тонкого крыла, найти оптимальный набор амплитуд | = (|ь |2, ?з> ?4),
который будет минимизировать СЕ при условии (25) для положительных
значений а, к и е.
Имея в виду, что в соотношениях (19) и (20) СР и СЕ выражены через
определенные скалярные произведения, содержащие неизвестную функцию v(x)
[за исключением (g 1. Я> в (19)], значительно выгоднее работать с
комплексными коэффициентами Ьа и Ь\ в качестве независимых параметров, а
не с набором коэффициентов § = (|ь ..., ?4), хотя в принципе можно
использовать каждый из этих наборов коэффициентов, так как линейная связь
(14) между ними взаимно-однозначна для твердых крыльев. Преимущество
использования коэффициентов скорости Ьо и Ь\ проявится в простоте
последующего анализа. Прежде всего введем линейное преобразование
(простой поворот)
fro + bi = ?1 + /?2. b\ - b0 = е~'ч (?3 + г?4), (27)
Предыдущая << 1 .. 33 34 35 36 37 38 < 39 > 40 41 42 43 44 45 .. 59 >> Следующая