Forta totala aerodinamica, portanta si rezistenata la inaintare

Forta totala aerodinamica, portanta si rezistenata la inaintare

Forta totala aerodinamica (notata F_t sau F_a), care actioneaza asupra unui corp ce se deplaseaza in mediul aerian, reprezinta de fapt rezistenta pe care o opune aerul in timpul miscarii corpului.

Asezand in tunelul aerodinamic, placa folosita in experientele anterioare, inclinat, cu un anumit unghi fata de directia fileurilor de aer, vom observa ca apare o forta ce tinde sa o deplaseze in sensul miscarii aerului si in sus.

De asemenea, vom observa formarea unor zone de vartejuri pe extradosul si intradosul placii (vezi Fig. 7.10.).

Fig. 7.10. Forte pe plan inclinat

Din cele aratate pana acum, putem trage urmatoarele concluzii:

a. forta totala aerodinamica ia nastere datorita:

- diferentei de presiune ce apare pe partea inferioara si cea superioara a corpului, avand ca rezultat o forta care tinde sa ridice corpul;

- diferentei dintre presiunile ce apar pe partea anterioara si pe partea posterioara corpului;

frecarii aerului cu suprafata corpului, avand ca rezultat, impreuna cu diferenta de presiune de la punctul anterior, o forta

care tinde sa roteasca placa, sau altfel spus sa o incline, in sensul miscarii maselor de aer.

b. in mod analog cu rezistenta la inaintare, forta totala aerodinamica este data de relatia:

(A.11)

unde:

r, v, S au aceeasi semnificatie ca in paragraful precedent (formula A.10), iar C_a este un coeficient adimensional ce depinde de forma, starea suprafetei si unghiul de incidenta (vezi A.8.) al corpului numit coeficientul fortei totale aerodinamice.

Uzual, din motive practice, F_a se descompune dupa doua componente perpendiculare F_x si F_z vezi Fig. A.7.10.), astfel incat:

(A.12)

- F_x = componenta paralela cu directia fileurilor de aer, numita rezistenta la inaintare;

- F_z = componenta perpendiculara pe directia fileurilor de aer, numita portanta.

Expresiile celor 2 componente sunt analoge cu expresia lui F_a:

(A.13)

(A.14)

unde r, v, S au fost definite, iar:

- C_z = coeficient de portanta, adimensional;

- C_x = coeficient de rezistenta la inaintare, adimensional.

Se poate deduce acum, ca:

(A.15)

Mai observam acum, ca daca acoperim zonele de turbulenta situate deasupra si dedesubtul placii, din tunelul aerodinamic, cu niste suprafete materiale, vom obtine un corp de o forma speciala al carui studiu il prezentam in capitolul IV 8.