Закон сопротивления Ньютона

Эта особенность гиперзвуковых течений получила название закона плоских сечений, с помощью которого нетрудно определить лобовое сопротивление тела, равное работе расширения соответствующей формы эквивалентного поршня, совершаемой над газом в слое за время прохождения тела сквозь этот слой. Контур поршня в каждый момент времени и нормальная скорость его точек определяются формой тела, а давление на его поверхности отыскивается из решения соответствующей задачи о неустановившемся движении газа.

.

Выше было показано, что при гиперзвуковом обтекании тонкого тела продольное возмущение скорости ничтожно, а поперечная скорость пропорциональна углу наклона поверхности тела

Скоростью аффинно-подобных тел.

Область применимости закона подобия значительно расширяется, если в качестве критерия подобия вместо величины взять величину.

Рис. 4. Распределение давлений при обтекании потоком с большой сверхзвуковой

Иначе говоря, тонкое тело раздвигает слои обтекающего его газа таким образом, как будто в каждом слое (независимо от соседних слоев) происходит вытеснение газа непроницаемым подвижным поршнем в направлении, перпендикулярном к направлению движения тела. Если всю область обтекания разбить плоскостями, перпендикулярными к скорости набегающего потока на множество слоев, то в каждом из них будет наблюдаться неустановившееся движение, вправленное только параллельно этим плоскостям.

Значительный накопленный опыт показывает, что для расчета сопротивления тела при гиперзвуковом обтекании можно использовать закон сопротивления Ньютона, полагавшего, что движущаяся жидкость состоит из одинаковых частиц, заполняющих равномерно пространство и не взаимодействующих друг с другом; при столкновении с телом частицы теряют нормальную к поверхности тела составляющую количества движения (неупругий удар), вследствие чего появляется сила давления потока на тело. Избыточное давление жидкости на участки тела, расположенные позади его наибольшего поперечного сечения, т. е. в аэродинамической тени (рис. 5), Ньютон считал равным нулю.

Дата добавления: 2015-06-28