Sign In

קביעת כוחות מניעה על לוח שטוח בשיטת אמצעי האחסון של הפקד

Overview

מקור: ריקרדו מג'יה-אלווארז וחוסאם היקמט ג'באר, המחלקה להנדסת מכונות, אוניברסיטת מדינת מישיגן, מזרח לנסינג, MI

מטרת הניסוי היא להפגין כוחות על גופים כתוצאה משינויים בתנופה הלינארית של הזרימה סביבם באמצעות ניסוח נפח בקרה [1, 2]. ניתוח נפח הבקרה מתמקד בהשפעה המקרוסקופית של הזרימה על מערכות הנדסיות, ולא בתיאור המפורט שניתן להשיג בניתוח דיפרנציאלי. לכל אחת משתי הטכניקות הללו יש מקום בארגז הכלים של אנליסט הנדסה, ויש לראות בהן גישות משלימות ולא מתחרות. באופן כללי, ניתוח נפח בקרה ייתן למהנדס מושג על העומסים הדומיננטיים במערכת. זה ייתן לה / לו תחושה ראשונית על מה המסלול להמשיך בעת עיצוב מכשירים או מבנים, צריך להיות הצעד הראשוני לעשות באופן אידיאלי לפני רודף כל עיצוב מפורט או ניתוח באמצעות ניסוח דיפרנציאלי.

העיקרון העיקרי מאחורי ניסוח נפח הבקרה הוא להחליף את הפרטים של מערכת שנחשפה לזרימת נוזלים על ידי תרשים גוף חופשי פשוט יותר המוגדר על ידי משטח סגור דמיוני המכונה נפח הבקרה. תרשים זה צריך להכיל את כל כוחות פני השטח והגוף, את השטף נטו של תנופה ליניארית דרך גבולות נפח הבקרה, ואת קצב השינוי של תנופה ליניארית בתוך נפח הבקרה. גישה זו מרמזת על הגדרת נפח הבקרה בחוכמה בדרכים המפשטות את הניתוח בו זמנית הלוכדות את ההשפעות הדומיננטיות על המערכת. טכניקה זו תודגם עם מטוס סילון המעכב על צלחת שטוחה בזוויות שונות. אנו נשתמש בניתוח נפח בקרה כדי להעריך את העומס האווירודינמי על הצלחת, ונשווה את התוצאות שלנו למדידות בפועל של הכוח המתקבל עם איזון אווירודינמי.

Procedure

1. הגדרת המתקן

  1. ודא שאין זרימה במתקן.
  2. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ לברז הלחץ של המליאה ( ).
  3. השאר את היציאה השלילית של מתמר הלחץ פתוח לאטמוספירה ( ).
  4. הקלט את גורם ההמרה של המתמר מוולט לפסקל ( ).
  5. הקלט את רוחב יציאת הסילון.
  6. הקלט את טווח הצלחת.
  7. הקלט את קבועי ההמרה של מאזן הכוח מוולט לניוטון (כוח אופקי

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

איור 3 מראה השוואה בין העומס הרגיל על הלוח השטוח כפי שהוא נמדד ישירות מאיזון אווירודינמי ומוערך משימור המומנטום הליניארי. באופן כללי, ניתוח המומנטום הליניארי לכד את הנטייה הדומיננטית של מדידות ישירות כאשר זווית ההסתבכות משתנה. הפערים במדידות אלה השתנו ב?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

הדגמנו את היישום של ניתוח נפח בקרה של שימור תנופה ליניארית כדי לקבוע את הכוחות המופעלים על ידי מטוס פוגע על צלחת שטוחה. ניתוח זה הוכח פשוט ליישם, ונתן הערכה בתפזורת משביעת רצון של עומסים ללא צורך ידע מפורט של דפוס הזרימה סביב הצלחת. למרות שהיו כמה פערים (הן בסדר גודל והן בנטייה) בשל ההנחה הבס...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References
  1. White, F. M. Fluid Mechanics, 7th ed., McGraw-Hill, 2009.
  2. Munson, B.R., D.F. Young, T.H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. 5th ed., Wiley, 2006.
  3. Buckingham, E. Note on contraction coefficients of jets of gas. Journal of Research,6:765-775, 1931.
  4. Lienhard V, J.H. and J.H. Lienhard IV. Velocity coefficients for free jets from sharp-edged orifices. ASME Journal of Fluids Engineering, 106:13-17, 1984.
Tags
Control Volume MethodImpingement ForcesFlat PlateFluid EngineeringAerodynamic DesignLinear MomentumWind Turbine BladeBoat SailAirplane WingEngineering AnalystFeasibility PredictionStructure CalculationControl Volume AnalysisControl SurfaceSurface ForcesPressure ForcesFlow induced Shear Forces

Skip to...

0:07

Overview

1:08

Principles of Control Volume Analysis

5:45

Setup and Calibration

7:01

Data Acquisition

7:57

Data Analysis

8:53

Results

10:03

Applications

11:01

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

קביעת כוחות מניעה על לוח שטוח בשיטת אמצעי האחסון של הפקד

Mechanical Engineering

26.0K Views

article

ציפה וגרירה על גופים שקועים

Mechanical Engineering

29.9K Views

article

יציבות של כלי שיט צפים

Mechanical Engineering

22.4K Views

article

הנעה ודחף

Mechanical Engineering

21.6K Views

article

רשתות צנרת והפסדי לחץ

Mechanical Engineering

58.0K Views

article

מרווה ומרתיח

Mechanical Engineering

7.7K Views

article

קפיצות הידראוליות

Mechanical Engineering

40.9K Views

article

ניתוח מחליף חום

Mechanical Engineering

27.9K Views

article

מבוא לקירור

Mechanical Engineering

24.6K Views

article

שושנת ים של חוט חם

Mechanical Engineering

15.5K Views

article

מדידת זרמים סוערים

Mechanical Engineering

13.5K Views

article

הדמיה של זרימה בעבר גוף בלוף

Mechanical Engineering

11.8K Views

article

ג'ט פוגע בלוח נוטה

Mechanical Engineering

10.7K Views

article

שימור הגישה האנרגטית לניתוח מערכות

Mechanical Engineering

7.3K Views

article

מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

Mechanical Engineering

22.6K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved