Meilleure réponse
Le coefficient de pression ne doit pas nécessairement être négatif sur la surface supérieure en permanence. Sur les profils aérodynamiques utilisés sur les voitures de course de Formule 1, la surface supérieure a un coefficient de pression positive. Essentiellement, le coefficient de pression est un raccourci pour voir quelle est la vitesse relative de lair par rapport au courant libre (la vitesse dentrée que voit le profil aérodynamique). Si lair est accéléré, lénergie potentielle de la pression statique du flux libre est convertie en énergie cinétique de lair, et ce changement est décrit par le coefficient de pression devenant négatif.
Si lair est ralenti, lénergie cinétique de lair entrant se transforme en pression statique, décrite par le coefficient de pression devenant positif.
Ceci peut être vu en regardant le calcul:
Coefficient de pression = Changement de pression statique / pression dynamique entrante
qui est également égal à après quelques manipulations en utilisant léquation de Bernoulli.
= 1 – (Vitesse de lair locale / Vitesse de lair du flux libre)
Cette accélération du flux se produit parce que le profil aérodynamique agit un peu comme un conduit convergent, forçant la même quantité dair à passer à travers un plus petit région. Des profils aérodynamiques plus épais ou des profils aérodynamiques plus serrés offrent plus daccélération, donnant des coefficients de pression de magnitude plus élevée. Cela a cependant un coût de traînée, causé par le fait que lécoulement ne peut pas suivre la courbure. Les aérodynamiciens appellent cette séparation des flux. Ainsi, lors de la sélection de votre profil aérodynamique, vous devez équilibrer les deux. Sur les voitures, où la traînée nest pas un facteur énorme, la portance est maximisée. Sur les aéronefs et les pales dhélice, le rapport portance / traînée est maximisé, pour sassurer quils obtiennent la portance maximale pour la quantité minimale de puissance absorbée. Cette image montre bien la différence.
Réponse
Ce point est appelé le centre des pressions. Il est calculé en utilisant la même idée mathématique que le concept de «valeur moyenne ou moyenne ou espérance». Dune branche des mathématiques appelée statistique. Voici le concept: si vous aviez un processus qui peut être vrai à nimporte quelle minute, la probabilité dêtre vrai dans lintervalle de temps « dt » est de 0,1\%. Quelles sont les chances dêtre vrai dans lintervalle de temps (0, X)? Appelons cela impair F (x).
Somme de toutes les cotes pour chaque « dt », intégrales,. / x F (X) = / p (t) dt. / 0 Nous avons dit p (t) = 0,001 Donc, la probabilité que ce soit vrai est de 1 pour le temps t = 1000. ou plus. Et mon centre de pressions? Facile
Ce truc de chance est intéressant. Si un croupier de paris moffre un billet dont mon prix si je gagne est de dix pour cent du carré du temps que jai attendu. Quelle est la valeur de ce billet? Je veux dire, combien puis-je espérer obtenir? Combien dois-je demander au cas où je déciderais de le vendre? Voici ce que nous faisons pour le savoir Fonction prix = 0,1 t ^ 2 euros Quelle est la valeur de mon billet maintenant que t = 300?. / 300 Attendu (prix) = / 0,001 * (0,1 t ^ 2) dt. / 0 = 2,7E7 1E-4/3 = 900 euros.
Cette idée est également expliquée par la théorie quantique La fonction donde est fi (x). Il ny a aucune opportunité de trouver une particule ici SI fi de cet endroit est zéro
fi * (x) fi (x) dx est la probabilité de trouver la particule entre x et x + dx Étant un (1) la valeur de lintégrale entre moins et plus linfini, car la particule doit être quelque part. Où puis-je mattendre à trouver la particule? La valeur attendue de la fonction « x ».
. / +8
KE = / fi * x fi dx
(le huit est linfini, rigght?)
Et lénergie cinétique est la valeur attendue de 1 / 2 mv ^ 2 . / +8 K.E = / fi * 1 / 2mv ^ 2 fi dx . / -8
Cest la valeur de la mécanique quantique de lénergie cinétique. La même idée se trouve derrière le centre de gravité. . / . Je x dm . / Xcg = —————— . / . Je dm . /
Et la même idée derrière le poids moyen de la classe . \_\_ . \ . / #Pi * Wi .—– ———————— N Où Wi est le poids i et #Pi le nombre délèves qui pèsent Wi N est la somme de tous les Pi Le centre de pressions est un point dont les coordonnées sont Xcp Ycp Zcp
Les forces dun fluide sur un solide apparaissent à la surface du solide en contact avec le fluide. La façon dont cette force se produit est.
dF = P dS dF est un vecteur et dS est également un vecteur normal à la surface du solide. La coordonnée y du centre des pressions est. /. | P (x, y, z) y dS. / Ycp = ——————————. /. I P (x, y, z) dS. /
Lidée est la même, étant donné un processus distribué sur un intervalle, quelle est la valeur attendue de TOUTE fonction mais pondérée par mon processus?
Quand ma fonction est juste X, on obtient la valeur pondérée de X (la coordonnée, ou possition).
Pour un plan plongé dans un liquide un angle alfa avec lhorizontale, les calculs sont:
| ——– / ——————- |
| / |
| \_ / \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ |
longueur du plan L, connue, mais « l » minuscule est la longueur variable sur le plan
mesurée à partir de de bas en haut, donc L * sin a est la profondeur du réservoir, et (L – l) sin a la profondeur dun point sur le plan.
La pression augmente avec la profondeur P (X, Y , Z) = ro * g * profondeur = ro g sin a (Ll)
ici l cos a = X et l sin a = Y. Donc P en fonction de « l » signifie est une fonction despace.
. /. | P (x, y, z) X dS. / Xcp = ——————————. /. I P (x, y, z) dS. /
Les deux intégrales sont sur la surface du corps. le dénominateur est la force totale:
. / H / L
I dZ I ro g sin a (Ll) (l cos a) dl
. / 0 / o
——————— ————————————- =
. / H / L
I dZ I ro g sin a (Ll) dl
. / 0 / o
ro g sin a cos a L ^ 3/6
= ——————————————– —- = L cos a / 3
ro g sin a L ^ 2/2
Donc, avec la variable Y, le résultat est L sin a / 3
et le centre des pressions est CP = L / 3 (cos a, sin a)
Désolé pour les détails approfondis, mais quand un concept mathématique est derrière plusieurs problèmes, il est extrêmement important de montrer les relations avec dautres matières et pour joindre les points avec les outils mathématiques couramment utilisés.