Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о физическом явлении. Для использования в других целях, см Slipstream (значения) .
Распространение семян в потоке проезжающей машины.

Slipstream представляет собой область позади движущегося объекта , в котором бодрствование из текучей среды (обычно воздух или вода) движется по скоростям , сравнимых с движущимся объектом, по отношению к окружающей сквозной текучей среды, движущегося объекта. [1] Термин «поток скольжения» также применяется к аналогичной области, прилегающей к объекту, вокруг которого движется жидкость. « Скользящий поток » или « вытягивание » работает из-за относительного движения жидкости в скользящем потоке.

Обзор [ править ]

Воздушный поток, создаваемый турбулентным потоком, имеет немного меньшее давление, чем окружающая жидкость вокруг объекта. Когда поток ламинарный , давление за объектом выше, чем в окружающей жидкости.

Форма объекта определяет, насколько сильным будет эффект. В общем, чем более аэродинамичен 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. Пулеобразный профиль вызовет меньшую турбулентность и создаст более 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 поверхностное трение (в инженерных конструкциях эти эффекты должны быть сбалансированы).

Slipstreaming [ править ]

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 прием, также называемый драфтингом, может использоваться велосипедистами.

  • Следование в воздушном потоке другого транспортного средства, или «тяга», позволяет значительно повысить топливную эффективность за счет снижения сопротивления атмосферы . Типичным примером являются автоколонны, движущиеся по автомагистралям в очереди из нескольких автомобилей. Испытания показали, что это дает значительную экономию топлива. [2] Автогонки водители также используют тягу для экономии топлива, чтобы получить преимущество перед конкурентами за счет уменьшения частоты остановок для заправки топливом или, что чаще, для достижения более высокой скорости перед выездом, чтобы попытаться обогнать другого водителя, например, водитель пытается обогнать ведущий водитель, поэтому он следует за ведущим водителем сзади, задний водитель будет получать поток скольжения, заставляя все транспортное средство набирать больше скорости, чем ведущий водитель.
  • Связанный эффект, используемый для подъемной силы, а не уменьшения сопротивления, - это вихревой серфинг для воздушных объектов. Вытянутые образования ( V- образная форма ) или « мотки », в которых летают многие перелетные птицы (особенно гуси ), позволяют птицам (за исключением, конечно, птицы впереди) использовать вихревой серфинг, чтобы воспользоваться вихрями друг друга . [3] Другие птицы (например, бакланы ), которые обычно летают плотным строем, даже на короткие расстояния, вероятно, также используют этот эффект. Использование устройств законцовки крыла для уменьшения наведенного сопротивления, вызванногоВихри законцовки крыла были испытаны на самолетах и ​​могут сэкономить 10–29% топлива. [4] [5] [6]

Спиральный поток [ править ]

Спиральные Slipstream (также известные как спирали воздушный поток , propwash в США, или просто воздушный поток в Великобритании [ править ] ) представляют собой спираль -образной спутной струи образуется за вращающийся винтом на качестве самолета . Наиболее заметным эффектом, возникающим в результате образования спирального потока скольжения, является тенденция к рысканию носом влево на низкой скорости и при полном открытии дроссельной заслонки (в самолетах с тягачом по осевой линии с винтом, вращающимся по часовой стрелке). плавниклетательного аппарата: поток воздуха заставляет воздух вращаться вокруг передней- задней оси самолета, и этот воздушный поток оказывает давление 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, Примером может служить истребитель Hawker Hurricane времен Второй мировой войны .

См. Также [ править ]

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

Ссылки [ править ]

Конкретные ссылки
  1. ^ Недавние исследования поездов Slipstreams Джонсоном, Далли и Темплом
  2. ^ Конвой - Разработка и экспертиза заявки электронно связанных конвои грузовиков на шоссе исследования Aachen University 2012 архивной 2014-04-14 в Wayback Machine
  3. ^ Снижение сопротивления от группового полета. Полет самолетов в формациях, похожих на птиц, может значительно увеличить дальность полета ; Центр оборонной технической информации; Апрель 2002 г .; Проверено 27 февраля 2008 г.
  4. ^ НАСА SKY SURFING ДЛЯ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИКИ Архивировано 18 апреля 2011 г. на Wayback Machine.
  5. ↑ Куни, Майкл (11 октября 2012 г.). «Лаборатория ВВС США проверяет технику« авиашерфинга »для экономии топлива» . Сетевой мир.
  6. ^ Дриннон, Роджер (11 октября 2012 г.). « « Вихревой серфинг »может быть революционным» . ВВС США . Архивировано из оригинального 12 декабря 2012 года . Проверено 23 ноября 2012 года .
Общие ссылки
  • Столетие летной комиссии: схема спирального течения
  • Силы и моменты: Спиральный поток