Beste antwoord
De drukcoëfficiënt hoeft niet altijd negatief te zijn op het bovenoppervlak. Op draagvlakken die worden gebruikt op Formule 1-raceautos, heeft het bovenoppervlak een positieve drukcoëfficiënt. In wezen is de drukcoëfficiënt een afkorting om te zien wat de relatieve snelheid van de lucht wordt vergeleken met de vrije stroom (de inkomende snelheid die het vleugelprofiel ziet). Als de lucht wordt versneld, wordt de potentiële energie van de statische druk in de vrije stroom omgezet in kinetische energie van de lucht, en deze verandering wordt beschreven doordat de drukcoëfficiënt negatief wordt.
Als de lucht wordt vertraagd, wordt de kinetische energie van de inkomende lucht omgezet in statische druk, wat wordt beschreven doordat de drukcoëfficiënt positief wordt.
Dit kan worden gezien door naar de wiskunde te kijken:
Drukcoëfficiënt = Verandering in statische druk / inkomende dynamische druk
die ook gelijk is aan na enige manipulatie met de Bernoulli-vergelijking.
= 1 – (Lokale luchtsnelheid / vrije luchtsnelheid)
Deze stroomversnelling treedt op omdat het vleugelprofiel zich enigszins als een convergerende buis gedraagt, waardoor dezelfde hoeveelheid lucht door een kleinere Oppervlakte. Dikkere draagvlakken of strakker gebogen draagvlakken bieden meer versnelling, wat leidt tot hogere drukcoëfficiënten. Dit gaat echter ten koste van weerstand, veroorzaakt doordat de stroming de kromming niet kan volgen. Aerodynamici noemen dit stroomscheiding. Dus bij het kiezen van uw draagvlak moet u een evenwicht tussen de twee vinden. Op autos, waar weerstand geen grote factor is, wordt de lift gemaximaliseerd. Op vliegtuigen en propellerbladen is de lift-to-drag-ratio gemaximaliseerd om ervoor te zorgen dat ze de maximale lift krijgen voor een minimale hoeveelheid opgenomen vermogen. Deze afbeelding laat het verschil mooi zien.
Antwoord
Dit punt wordt het centrum van de druk genoemd. Het wordt berekend met hetzelfde wiskundige idee als het concept van “gemiddelde of gemiddelde of verwachtingswaarde”. Van een tak van wiskunde die statistiek wordt genoemd. Dit is het concept: als je een proces had dat elke minuut waar kan zijn, dan is de kans om waar te zijn binnen het tijdsinterval “dt” 0,1\%. Wat zijn de kansen om waar te zijn binnen het tijdsinterval (0, X)? Laten we dit oneven F (x) noemen.
Som van alle kansen voor elke “dt”, integralen,. / X F (X) = / p (t) dt. / 0 We zeiden p (t) = 0,001 Dus de kans dat het waar is is 1 voor tijd t = 1000. of hoger. En mijn drukpunt? Gemakkelijk
Dit ding van kansen is interessant. Als een weddealer mij een ticket aanbiedt waarvan mijn prijs als ik win tien procent is van het kwadraat van de tijd dat ik heb gewacht. Wat is de waarde van dit ticket? Ik bedoel, hoeveel kan ik verwachten te krijgen? Hoeveel moet ik vragen als ik besluit het te verkopen? Dit is wat we doen om het uit te zoeken Prijsfunctie = 0,1 t ^ 2 euro Wat is de waarde van mijn ticket nu t = 300?. / 300 Verwacht (prijs) = / 0,001 * (0,1 t ^ 2) dt. / 0 = 2,7E7 1E-4/3 = 900 euro.
Dit idee wordt ook geëxploreerd door de kwantumtheorie De golffunctie is fi (x). Er is geen kans om hier een deeltje te vinden ALS fi van deze plaats nul is
fi * (x) fi (x) dx is de kans om het deeltje tussen x en x + dx Als één (1) de waarde van integraal tussen minus en plus oneindig, moet het deeltje ergens zijn. Waar kan ik verwachten het deeltje te vinden? Is de verwachte waarde van de functie “x”.
. / +8
KE = / fi * x fi dx
(de acht is oneindig, precies?)
En de kinetische energie is de verwachte waarde van 1 / 2 mv ^ 2 . / +8 K.E = / fi * 1 / 2mv ^ 2 fi dx . / -8
Dat is de kwantummechanische waarde van kinetische energie. Hetzelfde idee zit achter het zwaartepunt. . / . I x dm . / Xcg = —————— . / . Ik dm . /
En hetzelfde idee achter het gemiddelde gewicht van de klas . \_\_ . \ . / #Pi * Wi .—– ———————— N Waar Wi het gewicht i is en #Pi het aantal leerlingen dat Wi N is de som van alle Pi Het drukmiddelpunt is een punt waarvan de coördinaten Xcp Ycp Zcp zijn
De krachten van een vloeistof op een vaste stof verschijnen op het oppervlak van de vaste stof in contact met de vloeistof. De manier waarop deze kracht plaatsvindt is.
dF = P dS dF is een vector en dS is ook een vector loodrecht op het oppervlak van de vaste stof. De y-coördinaat van het drukcentrum is. /. | P (x, y, z) y dS. / Ycp = ——————————. /. Ik P (x, y, z) dS. /
Het idee is hetzelfde, gegeven een proces dat is verdeeld over een interval, wat is de verwachte waarde van ELKE functie maar gewogen door mijn proces?
Wanneer mijn functie slechts X, we krijgen de gewogen waarde van X (de coördinaat of de positie).
Voor een vlak verzonken in een vloeistof onder een alfahoek met de horizontaal, zijn de berekeningen:
| ——– / ——————- |
| / |
| \_ / \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_ |
lengte van het vlak L, bekend, maar kleine letter “l” is de variabele lengte over het vlak
gemeten vanuit de bodem naar boven, dus L * sin a is de diepte van de tank, en (L – l) sin a de diepte van een punt op het vlak.
De druk neemt toe met de diepte P (X, Y , Z) = ro * g * depth = ro g sin a (Ll)
hier l cos a = X en l sin a = Y. Dus P als functie van “l” betekent dat het een functie is ruimte.
. /. | P (x, y, z) X dS. / Xcp = ——————————. /. Ik P (x, y, z) dS. /
Beide integralen bevinden zich over het lichaamsoppervlak. de noemer is de totale kracht:
. / 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
Dus met variabele Y is het resultaat L sin a / 3
en het centrum van de druk is CP = L / 3 (cos a, sin a)
Sorry voor de grondige details, maar wanneer een wiskundig concept achter verschillende problemen zit, is het buitengewoon belangrijk om de relaties te laten zien met andere vakken en om de punten te combineren met de gebruikte wiskunde-instrumenten.