Slipstream - Slipstream

Эта статья о физическом явлении. Для использования в других целях см. Slipstream (значения).
Распространение семян по потоку проезжающей машины.

А поток это область за движущимся объектом, в которой будить из жидкость (обычно воздух или вода) движется на скорости сравнимо с движущимся объектом относительно окружающей жидкости, в которой движется объект.[1] Термин «поток скольжения» также применяется к подобной области, прилегающей к объекту, вокруг которого движется жидкость. "Slipstreaming" или "составление "работает из-за относительного движения жидкости в потоке.

Обзор

Промежуточный поток, созданный турбулентный поток имеет немного меньшее давление, чем окружающая среда вокруг объекта. Когда поток ламинарный, давление за объектом выше, чем в окружающей жидкости.

Форма объекта определяет, насколько сильным будет эффект. В общем, чем больше аэродинамический чем больше объект, тем меньше и слабее будет его поток. Например, прямоугольный фронт (относительно движения объекта) будет сталкиваться с частицами среды с высокой скоростью, передавая от объекта к жидкости больше импульса, чем более аэродинамический объект. Пуленеподобный профиль вызовет меньше турбулентность и создать еще ламинарный поток.

Коническая задняя часть позволит частицам среды соединяться более легко и быстро, чем усеченная задняя часть. Это снижает эффект низкого давления в потоке, но также увеличивает трение кожи (в инженерном проектировании эти эффекты должны быть сбалансированы).

Скольжение

Термин «скользящий поток» описывает объект, перемещающийся внутри скользящего потока другого объекта (чаще всего объекты, движущиеся по воздуху, но не обязательно летающие). Если объект следует за другим объектом, двигаясь с той же скоростью, заднему объекту потребуется меньше энергии для поддержания своей скорости, чем если бы он двигался независимо. Этот метод, также называемый составление может использоваться велосипедистами.

  • Следование в потоке другого автомобиля, или «тяга», позволяет значительно повысить топливную эффективность за счет снижения атмосферного давления. тащить. Грузовая машина Типичным примером являются конвои, проезжающие по автомагистралям в однофайловой очереди длиной в несколько автомобилей. Тесты показали, что это дает значительную экономию топлива.[2] Автогонки Кроме того, водители используют тягу для экономии топлива, чтобы получить преимущество перед конкурентами за счет уменьшения частоты остановок заправки или, что чаще, для достижения более высокой скорости перед выездом с места, чтобы попытаться обогнать другого водителя.
  • Связанный эффект, используемый для поднимать вместо уменьшения сопротивления вихревой серфинг для воздушных объектов. Расширенные образования (V образование ) или же "мотки "в котором многие мигрирующий птицы (особенно гуси ) летать позволяют птицам (кроме, конечно, птица спереди), чтобы использовать вихревой серфинг, чтобы воспользоваться преимуществами друг друга вихри.[3] Другие птицы (например бакланы ), которые обычно летают плотным строем даже в коротких поездках, вероятно, также используют этот эффект. С помощью устройства законцовки крыла уменьшить индуцированное сопротивление вызванный концевые вихри был испытан для самолетов и может сэкономить 10–29% топлива.[4][5][6]

Спиральный поток

Спиральный поток (также известный как спиралевидный поток, промывка в США или просто поток в Соединенном Королевстве[нужна цитата ]) это спираль -образный поток, образованный за вращающимся пропеллер на самолет. Наиболее заметный эффект, возникающий в результате образования спирального потока, - это тенденция к рыскание нос влево на малой скорости и полной дроссель (по средней линии трактор самолет с винтом, вращающимся по часовой стрелке.) Этот эффект вызван воздействием потока скольжения на хвост. плавник самолета: поток скольжения заставляет воздух вращаться вокруг вперед-на корме оси самолета, и этот воздушный поток воздействует на хвостовой стабилизатор, толкая его вправо. Чтобы противодействовать этому, у некоторых самолетов передняя часть киля (вертикальный стабилизатор) немного смещена от осевой линии, чтобы обеспечить противодействующую силу, которая нейтрализует силу, создаваемую скользящим потоком, хотя и только на одной конкретной (обычно крейсерской) скорости, пример, являющийся Hawker Hurricane истребитель из Вторая Мировая Война.

Смотрите также

  • Черчение или слипстриминг, используемый в таких видах спорта, как велоспорт и автоспорт
  • Пелотон

Рекомендации

Конкретные ссылки
  1. ^ Недавние исследования "Train Slipstreams" Джонсоном, Далли и Темплом
  2. ^ Konvoi - Разработка и проверка применения автоколонн с электронным сцеплением на автомагистралях, исследование Аахенского университета 2012 г. В архиве 2014-04-14 в Wayback Machine
  3. ^ Снижение сопротивления от группового полета. Полеты самолетов в формациях, похожих на птиц, могут значительно увеличить дальность полета; Центр оборонной технической информации; Апрель 2002 г .; Проверено 27 февраля 2008 г.
  4. ^ НАСА SKY SURFING ДЛЯ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИКИ В архиве 2011-04-18 на Wayback Machine
  5. ^ Куни, Майкл (11 октября 2012 г.). «Лаборатория ВВС США проверяет технику« серфинга с самолета »для экономии топлива». Сетевой мир.
  6. ^ Дриннон, Роджер (11 октября 2012 г.). "'Вихревой серфинг может быть революционным ». ВВС США. Архивировано из оригинал 12 декабря 2012 г.. Получено 23 ноября 2012.
Общие ссылки