Når man vurderer luft som en kombinasjon av et stort antall molekyler, kan det kalles et kontinuerlig medium. I den kan individuelle partikler komme i kontakt med hverandre. Denne representasjonen gjør det mulig å betydelig forenkle metodene for å studere luft. I aerodynamikk er det noe som heter reversibilitet av bevegelse, som er mye brukt innen eksperimenter for vindtunneler og i teoretiske studier som bruker begrepet luftstrøm.
Viktig konsept for aerodynamikk
I henhold til prinsippet om reversibilitet av bevegelse kan vi i stedet for å vurdere bevegelsen til en kropp i et stasjonært medium vurdere mediets forløp i forhold til en bevegelsesløs kropp.
Hastigheten til den hendende uforstyrrede strømningen i omvendt bevegelse er lik hastigheten til selve kroppen i stille luft.
For en kropp som beveger seg i stille luft, vil de aerodynamiske kreftene være de samme som for en stasjonær.(statisk) kropp utsatt for luftstrøm. Denne regelen fungerer forutsatt at kroppens hastighet i forhold til luften er den samme.
Hva er luftstrøm og hva er de grunnleggende konseptene for det
Det finnes forskjellige metoder for å studere bevegelsen til gass- eller væskepartikler. I en av dem undersøkes strømlinjer. Med denne metoden må bevegelsen til individuelle partikler vurderes på et gitt tidspunkt på et bestemt punkt i rommet. Den rettede bevegelsen av partikler som beveger seg tilfeldig er en luftstrøm (et konsept som er mye brukt i aerodynamikk).
Bevegelsen av luftstrømmen vil bli ansett som jevn hvis densiteten, trykket, retningen og størrelsen på hastigheten på et hvilket som helst punkt i plassen den opptar forblir uendret over tid. Hvis disse parameterne endres, anses bevegelsen som ustø.
Strømlinjen er definert som følger: tangenten i hvert punkt til den faller sammen med hastighetsvektoren i samme punkt. Helheten av slike strømlinjer danner en elementær jet. Den er innelukket i et rør. Hver enkelt sildring kan isoleres og presenteres som flytende isolert fra den totale luftmassen.
Når luftstrømmen er delt inn i bekker, kan du visualisere den komplekse flyten i rommet. De grunnleggende bevegelseslovene kan brukes på hver enkelt jet. Det handler om bevaring av masse og energi. Ved å bruke ligningene for disse lovene kan man utføre en fysisk analyse av samspillet mellom luft og et fast legeme.
Hastighet og type bevegelse
Når det gjelder strømmens natur, er luftstrømmen turbulent og laminær. Når luftstrømmene beveger seg i samme retning og er parallelle med hverandre, er dette en laminær strømning. Hvis hastigheten til luftpartikler øker, begynner de å ha, i tillegg til translasjonsmessige, andre raskt skiftende hastigheter. En strøm av partikler vinkelrett på translasjonsbevegelsesretningen dannes. Dette er den kaotiske - turbulente strømmen.
Formelen for å måle luftstrøm inkluderer trykk, som bestemmes på mange måter.
Hastigheten til en inkompressibel strømning bestemmes ved å bruke avhengigheten av differansen mellom det totale og statiske trykket i forhold til tettheten til luftmassen (Bernoulli-ligningen): v=√2(p 0-p)/p
Denne formelen fungerer for strømmer opp til 70 m/s.
Lufttettheten bestemmes av nomogrammet for trykk og temperatur.
Trykk måles vanligvis med et væskemanometer.
Luftstrømmen vil ikke være konstant langs rørledningens lengde. Hvis trykket synker og volumet av luft øker, øker det hele tiden, noe som bidrar til en økning i hastigheten til partiklene i materialet. Hvis strømningshastigheten er større enn 5 m/s, kan det oppstå ytterligere støy i ventilene, rektangulære bend og gitter på enheten som den passerer gjennom.
Energiindikator
Formelen som potens bestemmes avluftstrøm (fri), er som følger: N=0,5SrV³ (W). I dette uttrykket er N kraften, r er lufttettheten, S er arealet av vindhjulet som påvirkes av strømmen (m²) og V er vindhastigheten (m/s).
Fra formelen kan man se at utgangseffekten øker proporsjon alt med tredje potens av luftstrømhastigheten. Så når hastigheten øker med 2 ganger, øker kraften med 8 ganger. Derfor vil det være en liten mengde energi ved lave strømningshastigheter.
All energien fra strømmen, som skaper for eksempel vinden, kan ikke hentes ut. Faktum er at passasjen gjennom vindhjulet mellom bladene er uhindret.
Luftstrømmen, som enhver kropp i bevegelse, har bevegelsesenergi. Den har en viss mengde kinetisk energi, som, ettersom den forvandles, blir til mekanisk energi.
Faktorer som påvirker luftstrømvolumet
Den maksimale mengden luft som kan være avhenger av mange faktorer. Dette er parametrene til selve enheten og det omkringliggende rommet. For eksempel, hvis vi snakker om et klimaanlegg, avhenger den maksimale luftstrømmen avkjølt av utstyr på ett minutt betydelig av størrelsen på rommet og de tekniske egenskapene til enheten. Med store arealer er alt annerledes. For at de skal kjøles, er det nødvendig med mer intensive luftstrømmer.
I vifter er diameteren, rotasjonshastigheten og bladstørrelsen, rotasjonshastigheten, materialet brukt i produksjonen viktig.
BI naturen observerer vi slike fenomener som tornadoer, tyfoner og tornadoer. Dette er alle bevegelser av luft, som er kjent for å inneholde nitrogen, oksygen, karbondioksidmolekyler, samt vann, hydrogen og andre gasser. Dette er også luftstrømmer som følger aerodynamikkens lover. Når det for eksempel dannes en virvel, hører vi lyden av en jetmotor.
