Szárnyprofil, szárny és légcsavar vizsgálata [antikvár]

1. BEVEZETES E jegyzet célja a repülögépszámyak valamint a légcsavarok körül kialakuló áramlás néhány kérdésének fizikai, matematikai vizsgálata és a felvetett kérdésekre számítási algoritmus kidolgozása. A jegyzetben közölt számítási eljárások általában ideális (összenyomhatatlan, homogén és súrlódásmentes ) közegre vonatkoznak. A fizikai jelenségek magyarázatánál azonban - ahol ez lényeges - figyelembe vesszük a levegő súrlódását is. A jegyzetben tárgyalt kérdések vizsgálatakor feltételezzük az [íj-ben foglalt, ide vonatkozó áramlástani alapok ismeretét. A tárgykörbe tartozó ismeretek szorosan kapcsolódnak egymáshoz. Előfordulhat tehát, hogy valamely kérdés szerepe illetve jelentősége a későbbiek fényében érthető meg igazán. Ezért ajánljuk, hogy az érdeklődő Olvasó ne elégedjen meg az anyag egyszeri átolvasásával. Általában an-a törekszünk, hogy a fizikai modell (részecske szemlélet) bemutatásán keresztül értelmezzük a valóságos jelenségeket, rámutatva ezzel az elhanyagolásokra illetve a fizikai-matematikai modell és a valóság közötti leglényegesebb eltérésekre. Ez azért nagyon fontos, mert a számításainkat ennek alapján értelmezhetjük és a fizikai koriátokat Is így állapíthatjuk meg. Itt, a bevezetőben foglalkozunk a legalapvetőbb kérdés néhány vonatkozásával: általában ideális kontinuummal, azaz a teret folytonosan kitőltő közeggel számolunk; ezzel szemben a levegő és a többi valóságos folyadék is részecskékből áll. Arra törekszünk, hogy a számunkra érdekes fizikai tulajdonságokat, jellemzőket a részecskék tömegéből, sebességéből és esetleges egyéb sajátosságaiból származtassuk. Ez vizsgálataink fizikai megalapozása és értelmezése miatt fontos. Az aerodinamikai (aerodinamika=légerőtan) vizsgálatokban alapvető szerepet játszik a nyomás és a csúsztató feszültség. A következőkben ezen fizikai jellemzők részecske szemléleten alapuló magyarázatát fogalmazzuk meg. Vizsgáljuk először a nyugvó levegőt. (Folyadék vagy közeg elnevezés helyett a következőkben gyakran a levegő elnevezést használjuk majd, mivel a kérdéseink első sorban a repüléshez kapcsolódnak.) A levegő-részecskék - a nyugvó levegőben is -rendezetlen hőmozgást végeznek. Ez, mint az elnevezése is mutatja, rendezetlen, azaz nincs kitüntetett iránya - vagyis minden irány egyformán valószínű. Ezért beszélünk - makroszkopikus méretek esetén - nyugalomról. A részecskék mozgása azonban nem akadálytalan: mozgásuk közben akadályokba (másik részecske, szilárd test) ütköznek és onnan visszapattannak. Eközben mozgásmennyiségük megváltozik és emiatt az akadályra eröt gyakorolnak. A felületegységre eső. Időegységre vonatkozó mozgásmennyiség-változásból származó, normális irányú erőt nevezzük statikus nyomásnak. (Ugyanezen erő érintő irányú összetevőjéből származik a csúsztató feszültség, ezt azonban részletesen