Коэффициент_сопротивления_как_обозначается_в_физике
Задачи с объяснениями. Сайт существует, благодаря рекламе Google. Пожалуйста, отключите блокировщик рекламы
вторник, 3 декабря 2013 г.
Найти коэффициент сопротивления движению, если сила тяги равна 14 кН
Трогаясь с места, автобус массой 20 т, проехав 50 м, приобретает скорость 10 м/с.
Найти коэффициент сопротивления движению, если сила тяги равна 14 кН.
Автобус масою 20 т рушаючи з місця, набуває на шляху 50 м, швидкості 10 мс. Знайдіть коефіцієнт опору руху, якщо сила тяги дорівнює 14 кН?
Второй закон Ньютона:
где a — ускорение, m — масса, Fp — равнодействующая всех сил, FT — сила тяги, N — обозначил силу сопротивления (не путать с силой реакции опоры, т.к часто ее обозначают такой буквой), g -ускорение свободного падения, мю — искомый коэффициент сопротивления движению.
Известная формула пути при равноускоренном движении:
Из последней формулы выразите «мю» иподставьте данные из условия
Коэффициент — сопротивление
Коэффициент сопротивления и параметр шероховатости зависят от разгона ( протяженность водного пространства, на котором ветер воздействует на водную поверхность), продолжительности действия ветра и его скорости, стратификации воздушного потока. Отмечено, что коэффициент сопротивления растет более интенсивно в стадии зарождающегося волнения, чем в последующей стадии развивающегося волнения. [1]
Коэффициент сопротивления Я, для рассматриваемых участков газопровода при постоянном расходе газа принимаем постоянным, определяя его по вероятной скорости газов. [2]
Коэффициент сопротивления Я зависит от степени турбулентности потока и величины числа Рейнольдса Re. При больших величинах Re поток в камере турбулизируется и потеря напора в ней становится пропорциональной скорости потока в степени, большей единицы. [3]
Коэффициент сопротивления по тракту вторичного воздуха берется как для чистого газа, а по тракту первичного & берется как для запыленного воздуха. [4]
Коэффициент сопротивления ( трения) X при турбулентном движении зависит не только от критерия Рейнольдса, но также и от степени шероховатости поверхности трубопровода. [5]
Коэффициенты сопротивления в обоих трубопроводах равны между собой, геометрические размеры этих трубопроводов одинаковы. [6]
Коэффициент сопротивления для циклонов стандартных конструкций находится в пределах от 75 до 300 в зависимости от модификации. Диаметр циклонов ЦН-15 НИИОгаза лежит в пределах 300 1400 мм. В промышленности применяют также циклоны других конструкций диаметром до 4250 мм. [7]
Коэффициент сопротивления л зависит от числа Рейнольдса и определяется качеством поверхности стенок уплотнения. [9]
Коэффициент сопротивления А, представляет безразмерное число, зависящее от физических свойств жидкости: плотности р и коэффициента вязкости ( 1, а также от средней скорости wcp и диаметра D трубы. [10]
Коэффициент сопротивления А, является функцией числа Рейнольдса. [11]
Коэффициент сопротивления трению ( коэффициент линейных потерь от трения) I зависит от вязкости жидкости, характера и скорости ее движения и диаметра трубопровода. [12]
Коэффициенты сопротивления широко используются при расчетах силы сопротивления, действующей на тело, обтекаемое потоком жидкости. [13]
Коэффициент сопротивления обозначают как буквой ft, так и буквой /; ( см гл. [14]
Электрическое сопротивление — это физическая величина, характеризующая противодействие проводника или электрической цепи электрическому току.
Электрическое сопротивление определяется как коэффициент пропорциональности R между напряжением U и силой постоянного тока I в законе Ома для участка цепи.
Единица сопротивления называется омом (Ом) в честь немецкого ученого Г. Ома, который ввел это понятие в физику. Один ом (1 Ом) — это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении
Удельное сопротивление.
Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от материала проводника, его длины l и поперечного сечения S и может быть определено по формуле:
,
где ρ — удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник.
Удельное сопротивление вещества — это физическая величина, показывающая, каким сопротивлением обладает изготовленный из этого вещества проводник единичной длины и единичной площади поперечного сечения.
Из формулы следует, что
,
Величина, обратная ρ, называется удельной проводимостью
.
Так как в СИ единицей сопротивления является 1 Ом. единицей площади 1 м 2 , а единицей длины 1 м, то единицей удельного сопротивления в СИ будет 1 Ом·м 2 /м, или 1 Ом·м. Единица удельной проводимости в СИ — Ом -1 м -1 .
На практике площадь сечения тонких проводов часто выражают в квадратных миллиметрах (мм 2 ). В этом случае более удобной единицей удельного сопротивления является Ом·мм 2 /м. Так как 1 мм 2 = 0,000001 м 2 , то 1 Ом·мм 2 /м = 10 -6 Ом·м. Металлы обладают очень малым удельным сопротивлением — порядка (1·10 -2 ) Ом·мм 2 /м, диэлектрики — в 10 15 -10 20 большим.
Зависимость сопротивлений от температуры.
С повышением температуры сопротивление металлов возрастает. Однако существуют сплавы, сопротивление которых почти не меняется при повышении температуры (например, константан, манганин и др.). Сопротивление же электролитов с повышением температуры уменьшается.
Температурным коэффициентом сопротивления проводника называется отношение величины изменения сопротивления проводника при нагревании на 1 °С к величине его сопротивления при 0 ºС:
.
Зависимость удельного сопротивления проводников от температуры выражается формулой:
.
В общем случае α зависит от температуры, но если интервал температур невелик, то температурный коэффициент можно считать постоянным. Для чистых металлов α = (1/273)К -1 . Для растворов электролитов α -1
Зависимость сопротивления проводника от температуры используется в термометрах сопротивления.
Коэффициент сопротивления — Drag coefficient
Безразмерный параметр для количественной оценки сопротивления жидкости
В динамике жидкости , то коэффициент аэродинамического сопротивления (обычно обозначаются как: , или ) является безразмерной величиной , которая используется для количественного определения сопротивления или сопротивление объекта в среде жидкости, такие как воздух или воду. Он используется в уравнении сопротивления, в котором более низкий коэффициент сопротивления указывает на то, что объект будет иметь меньшее аэродинамическое или гидродинамическое сопротивление. Коэффициент лобового сопротивления всегда связан с определенной площадью поверхности.Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}CИкс{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {x}} \,}Cш{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {w}} \,}
Коэффициент лобового сопротивления любого объекта складывается из двух основных факторов гидравлического сопротивления жидкости : поверхностного трения и сопротивления формы . Коэффициент лобового сопротивления поднимающегося аэродинамического профиля или подводного крыла также включает эффекты сопротивления, вызванного подъемной силой . Коэффициент лобового сопротивления всей конструкции, такой как самолет, также включает эффекты сопротивления помехи .
Определение
Коэффициент лобового сопротивления определяется как cd{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {d}} \,}
- cdзнак равно2Fdρты2А{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {d}} = {\ dfrac {2F _ {\ mathrm {d}}} {\ rho u ^ {2} A}} \,}
где:
- Fd{\ Displaystyle F _ {\ mathrm {d}} \,}- сила сопротивления , которая по определению является составляющей силы в направлении скорости потока ,
- ρ{\ Displaystyle \ rho \,}- массовая плотность жидкости,
- ты{\ Displaystyle и \,}- скорость потока объекта относительно жидкости,
- А{\ Displaystyle А \,}это эталонная область .
Контрольная площадь зависит от того, какой тип коэффициента сопротивления измеряется. Для автомобилей и многих других объектов эталонной областью является проецируемая фронтальная область транспортного средства. Это не обязательно может быть площадь поперечного сечения транспортного средства, в зависимости от того, где взято поперечное сечение. Например, для сферы (обратите внимание, это не площадь поверхности = ). Азнак равноπр2{\ Displaystyle А = \ пи г ^ {2} \,} 4πр2{\ displaystyle \! \ 4 \ pi r ^ {2}}
Для аэродинамических поверхностей эталонной площадью является номинальная площадь крыла. Поскольку она имеет тенденцию быть большим по сравнению с площадью лобовой части, результирующие коэффициенты лобового сопротивления имеют тенденцию быть низкими, намного ниже, чем для автомобиля с таким же сопротивлением, лобовой площадью и скоростью.
Дирижабли и некоторые тела вращения используют объемный коэффициент сопротивления, в котором опорная области является квадратом из кубического корня объема дирижабля (объем к мощности два третей). Затопленные тела обтекаемой формы используют смоченную поверхность.
Два объекта, имеющие одинаковую контрольную область, движущиеся с одинаковой скоростью в жидкости, будут испытывать силу сопротивления, пропорциональную их соответствующим коэффициентам сопротивления. Коэффициенты для не модернизированных объектов могут быть 1 или более, для обтекаемых объектов — намного меньше.
Было продемонстрировано, что коэффициент лобового сопротивления является функцией числа Беджана ( ), числа Рейнольдса ( ) и отношения между влажной площадью и передней площадью : cd{\ displaystyle c_ {d}}Bе{\ displaystyle Be}ре{\ displaystyle Re}Аш{\ displaystyle A_ {w}}Аж{\ displaystyle A_ {f}}
cdзнак равноАшАжBереL2{\ displaystyle c_ {d} = {\ frac {A_ {w}} {A_ {f}}} {\ frac {Be} {Re_ {L} ^ {2}}}}
где — число Рейнольдса, связанное с длиной пути жидкости L. реL{\ displaystyle Re_ {L}}
Задний план
Обтекать тарелку, показывая застой.Уравнение сопротивления
- Fdзнак равно12ρты2cdА{\ Displaystyle F_ {d} \, = \, {\ tfrac {1} {2}} \, \ rho \, u ^ {2} \, c_ {d} \, A}
По сути, это утверждение о том, что сила сопротивления любого объекта пропорциональна плотности жидкости и пропорциональна квадрату относительной скорости потока между объектом и жидкостью.
C d не является постоянной величиной, но изменяется в зависимости от скорости потока, направления потока, положения объекта, размера объекта, плотности и вязкости жидкости . Скорость, кинематическая вязкость и характерный масштаб длины объекта включены в безразмерную величину, называемую числом Рейнольдса . таким образом, является функцией . В сжимаемом потоке скорость звука имеет значение, а также является функцией числа Маха . ре{\ displaystyle \ scriptstyle Re}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}ре{\ displaystyle \ scriptstyle Re}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,} Mа{\ displaystyle \ scriptstyle Ma}
Для определенных форм тела коэффициент сопротивления зависит только от числа Рейнольдса, числа Маха и направления потока. При низком числе Маха коэффициент лобового сопротивления не зависит от числа Маха. Кроме того, изменение числа Рейнольдса в пределах практического диапазона, представляющего интерес, обычно невелико, в то время как для автомобилей, движущихся по шоссе, и самолетов с крейсерской скоростью, направление набегающего потока также более или менее одинаково. Поэтому коэффициент лобового сопротивления часто можно рассматривать как постоянный.Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}ре{\ Displaystyle \ scriptstyle Re \,}Mа{\ displaystyle \ scriptstyle Ma \,}Mа{\ displaystyle \ scriptstyle Ma}ре{\ Displaystyle \ scriptstyle Re \,}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}
Чтобы обтекаемое тело могло достичь низкого коэффициента лобового сопротивления, пограничный слой вокруг тела должен оставаться прикрепленным к поверхности тела как можно дольше, в результате чего след будет узким. Высокое сопротивление приводит к широкому следу. Пограничный слой перейдет из ламинарного в турбулентный, если число Рейнольдса обтекания тела достаточно велико. Большие скорости, более крупные объекты и более низкая вязкость способствуют увеличению числа Рейнольдса.
Коэффициент сопротивления C d для сферы как функция числа Рейнольдса Re , полученный в результате лабораторных экспериментов. Темная линия соответствует сфере с гладкой поверхностью, а более светлая линия соответствует шероховатой поверхности. Цифры вдоль линии указывают на несколько режимов потока и связанные с ними изменения коэффициента сопротивления: • 2: присоединенный поток (поток Стокса ) и установившийся отрывной поток ,
• 3: отрывной нестационарный поток, имеющий ламинарный пограничный слой потока перед отрывом, и создание вихревой дорожки ,
• 4: отрывное нестационарное течение с ламинарным пограничным слоем на входе, перед отрывом потока, с хаотическим турбулентным следом за сферой ,
• 5: посткритическое отрывное течение, с турбулентным пограничным слоем.
Для других объектов, таких как мелкие частицы, уже нельзя считать коэффициент сопротивления постоянным, но он определенно является функцией числа Рейнольдса. При низком числе Рейнольдса поток вокруг объекта не переходит в турбулентный, а остается ламинарным даже до точки, в которой он отделяется от поверхности объекта. При очень низких числах Рейнольдса без отрыва потока сила сопротивления пропорциональна, а не ; для сферы это известно как закон Стокса . Число Рейнольдса будет низким для небольших объектов, малых скоростей и жидкостей с высокой вязкостью.Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}Fd{\ Displaystyle \ scriptstyle F _ {\ mathrm {d}} \,}v{\ displaystyle \ scriptstyle v \,}v2{\ Displaystyle \ scriptstyle v ^ {2} \,}
Равно 1 был бы получено в случае , когда все жидкости приближаются к объекту доводятся отдыхать, наращивание давления торможения по всей передней поверхности. На верхнем рисунке показана плоская пластина с жидкостью, поступающей справа и останавливающейся на пластине. График слева от него показывает одинаковое давление на поверхности. В настоящей плоской пластине жидкость должна вращаться по сторонам, а полное давление торможения обнаруживается только в центре, снижаясь к краям, как на нижнем рисунке и графике. Только с учетом лицевой стороны реальной плоской пластины будет меньше 1; за исключением того, что на задней стороне будет всасывание: отрицательное давление (относительно окружающего). Общая площадь реальной квадратной плоской пластины, перпендикулярной потоку, часто составляет 1,17. Структура потока и, следовательно, для некоторых форм могут изменяться в зависимости от числа Рейнольдса и шероховатости поверхностей. Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}Cd{\ Displaystyle \ scriptstyle C _ {\ mathrm {d}} \,}
Коэффициент лобового сопротивления c d примеры
Общее
В общем, не является абсолютной константой для данной формы тела. Это зависит от скорости воздушного потока (или, в более общем смысле, от числа Рейнольдса ). Например, гладкая сфера имеет значение a, которое изменяется от высоких значений для ламинарного потока до 0,47 для турбулентного потока . Хотя коэффициент сопротивления уменьшается с увеличением , сила сопротивления увеличивается. cd{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {d}} \,} ре{\ displaystyle Re}cd{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {d}} \,}ре{\ displaystyle Re}
| c d | Пункт |
|---|---|
| 0,001 | Ламинарная плоская пластина, параллельная потоку ( ) ре<106{\ Displaystyle \! \ Re <10 ^ {6}} |
| 0,005 | Турбулентная плоская пластина, параллельная потоку ( ) ре>106{\ Displaystyle \! \ Re> 10 ^ {6}} |
| 0,075 | Pac-car |
| 0,076 | Milan SL (один из самых быстрых практичных веломобилей ) |
| 0,1 | Гладкая сфера ( ) резнак равно106{\ Displaystyle \! \ Re = 10 ^ {6}} |
| 0,47 | Гладкая сфера ( ) резнак равно105{\ Displaystyle \! \ Re = 10 ^ {5}} |
| 0,81 | Треугольная трапеция (45 °) |
| 0,9-1,7 | Трапеция с треугольным основанием (45 °) |
| 0,14 | Fiat Turbina 1954 г. |
| 0,15 | Schlörwagen 1939 г. |
| 0,18 | Mercedes-Benz T80 1939 года |
| 0,186-0,189 | Volkswagen XL1 2014 года |
| 0,19 | General Motors EV1 1996 г. |
| 0,212 | Татра 77А 1935 |
| 0,23 | Tesla Model 3 , Audi A4 B9 (2016) |
| 0,235 | Renault Eolab |
| 0,24 | Hyundai Ioniq |
| 0,24 | Тесла Модель S |
| 0,24 | Toyota Prius (4-е поколение) |
| 0,25 | Toyota Prius (3-е поколение) |
| 0,26 | BMW i8 |
| 0,26 | Nissan GT-R (2011-2014) |
| 0,27 | BMW E39 5 серии (1995-2003, Германия) |
| 0,27 | Mercedes-Benz CLS-Класс Тип C257 |
| 0,27 | Nissan GT-R (2007-2010) |
| 0,27 | Chrysler 200 (2015-2017) |
| 0,28 | 1969 Dodge Charger Daytona и 1970 Plymouth Superbird |
| 0,28 | 1986 седан Опель Омега . |
| 0,28 | Mercedes-Benz CLA-Класс Тип C 117. |
| 0,29 | Mazda3 (2007 год) |
| 0,295 | Пуля (не оживает , на дозвуковой скорости) |
| 0,3 | Saab 92 (1949), Audi 100 C3 (1982) |
| 0,31 | Maserati Ghibli Седан (2014 г.) |
| 0,324 | Ford Focus Mk2 / 2.5 (2004-2011, Европа) |
| 0,33 | BMW E30 3 серии (1984-1993, Германия) |
| 0,35 | Maserati Quattroporte V (M139, 2003–2012 гг.) |
| 0,36 | Citroen CX (1974-1991, Франция), Tesla Semi (2017, Соединенные Штаты Америки) |
| 0,37 | Ford Transit Custom Mk8 (2013, Турция) |
| 0,48 | Шероховатая сфера ( ), Volkswagen Beetle резнак равно 106{\ Displaystyle \! \ Re = \! \ 10 ^ {6}} |
| 0,58 | Jeep Wrangler TJ (1997-2005) |
| 0,75 | Типовая модель ракеты |
| 1.0 | Кофейный фильтр, лицевой стороной вверх |
| 1.0 | шоссейный велосипед плюс велосипедист, туристическое положение |
| 1.0–1.1 | Лыжник |
| 1,0–1,3 | Провода и кабели |
| 1,0–1,3 | Мужчина (вертикальное положение) |
| 1.1-1.3 | Лыжный джемпер |
| 1.2 | Усэйн Болт |
| 1,28 | Плоская пластина, перпендикулярная потоку (3D) |
| 1,3–1,5 | Эмпайр Стейт Билдинг |
| 1.4 | Формула 1 |
| 1,8–2,0 | Эйфелева башня |
| 1,98–2,05 | Плоская пластина, перпендикулярная потоку (2D) |
Самолет
Как отмечалось выше, летательные аппараты используют площадь своего крыла в качестве эталонной при вычислении , в то время как автомобили (и многие другие объекты) используют площадь лобового сечения; таким образом, нельзя напрямую сравнивать коэффициенты между этими классами транспортных средств. В аэрокосмической промышленности коэффициент лобового сопротивления иногда выражается в единицах сопротивления, где 1 коэффициент сопротивления = 0,0001 от a .cd{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {d}} \,}Cd{\ displaystyle C_ {d}}
Тупые и обтекаемые формы тела
Концепция
Перетаскивание в контексте гидродинамики относится к силам, которые действуют на твердый объект в направлении относительной скорости потока (обратите внимание, что на диаграмме ниже показано сопротивление в направлении, противоположном потоку). Аэродинамические силы, действующие на тело, в основном возникают из-за разницы давлений и вязких касательных напряжений. Таким образом, сила сопротивления тела может быть разделена на две составляющие, а именно сопротивление трения (вязкое сопротивление) и сопротивление давлению (сопротивление формы). Чистую силу сопротивления можно разложить следующим образом:
Обтекание аэродинамического профиля, показывающее относительное влияние силы сопротивления на направление движения жидкости по телу. Эта сила сопротивления делится на сопротивление трения и сопротивление давления. Тот же аэродинамический профиль считается обтекаемым телом, если сопротивление трения (вязкое сопротивление) преобладает над сопротивлением давления, и считается тупым телом, когда сопротивление давлением (сопротивление формы) преобладает над сопротивлением трения.- cdзнак равно2Fdρv2А знак равноcп+cжзнак равно1ρv2А ∫SdА(п-по)(п^⋅я^)⏟cп+1ρv2А ∫SdА(т^⋅я^)Тш⏟cж{\ displaystyle {\ begin {align} c _ {\ mathrm {d}} & = {\ dfrac {2F _ {\ mathrm {d}}} {\ rho v ^ {2} A}} \ \\ & = c_ { \ mathrm {p}} + c _ {\ mathrm {f}} \\ & = \ underbrace {{\ dfrac {1} {\ rho v ^ {2} A}} \ \ displaystyle \ int \ limits _ {S} \ mathrm {d} A \, (p-p_ {o}) \ left ({\ hat {\ mathbf {n}}} \ cdot {\ hat {\ mathbf {i}}} \ right)} _ {c_ {\ mathrm {p}}} + \ underbrace {{\ dfrac {1} {\ rho v ^ {2} A}} \ \ displaystyle \ int \ limits _ {S} \ mathrm {d} A \, \ left ({\ hat {\ mathbf {t}}} \ cdot {\ hat {\ mathbf {i}}} \ right) T_ {w}} _ {c _ {\ mathrm {f}}} \ end {выровнено}} }
где:
- cп{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {p}} \,}- коэффициент сопротивления давлению ,
- cж{\ Displaystyle с _ {\ mathrm {f}} \,}- коэффициент сопротивления трения ,
- т^{\ displaystyle {\ hat {\ mathbf {t}}}} = Тангенциальное направление к поверхности площадью dA,
- п^{\ Displaystyle {\ шляпа {\ mathbf {п}}}} = Нормальное направление к поверхности с площадью dA,
- Тш{\ Displaystyle Т _ {\ mathrm {w}} \,}- напряжение сдвига, действующее на поверхность dA,
- по{\ displaystyle p _ {\ mathrm {o}} \,} — давление вдали от поверхности dA,
- п{\ displaystyle p \,} — давление на поверхности dA,
- я^{\ Displaystyle {\ шляпа {\ mathbf {я}}}} — единичный вектор в направлении набегающего потока
Следовательно, когда в сопротивлении преобладает фрикционный компонент, тело называется обтекаемым телом ; тогда как в случае преобладающего сопротивления давления тело называется тупым телом . Таким образом, форма корпуса и угол атаки определяют тип сопротивления. Например, аэродинамический профиль рассматривается как тело с небольшим углом атаки текучей среды, протекающей через него. Это означает, что к нему прикреплены пограничные слои , которые создают гораздо меньшее сопротивление давлению.
Компромиссное соотношение между сопротивлением при нулевой подъемной силе и сопротивлением, вызванным подъемной силойБодрствование производится очень мало и сопротивление преобладают компоненты трения. Таким образом, такое тело (здесь аэродинамический профиль) описывается как обтекаемое, тогда как для тел с потоком жидкости под большими углами атаки имеет место отрыв пограничного слоя. В основном это происходит из-за неблагоприятных градиентов давления в верхней и задней частях профиля .
Вследствие этого происходит образование следа, что, как следствие, приводит к образованию завихрений и потере давления из-за сопротивления давления. В таких ситуациях аэродинамический профиль останавливается и имеет более высокое сопротивление давлению, чем сопротивление трения. В этом случае тело описывается как тупое тело.
Обтекаемое тело похоже на рыбу ( тунец , оропеса и др.) Или на аэродинамический профиль с малым углом атаки, а тупое тело похоже на кирпич, цилиндр или аэродинамический профиль с большим углом атаки. При заданной площади фронта и скорости обтекаемое тело будет иметь меньшее сопротивление, чем тупое тело. Цилиндры и сферы считаются затупленными телами, потому что сопротивление определяется составляющей давления в области следа при высоком числе Рейнольдса .
Чтобы уменьшить это сопротивление, можно уменьшить отрыв потока или уменьшить площадь поверхности, контактирующей с жидкостью (для уменьшения сопротивления трения). Это снижение необходимо в таких устройствах, как автомобили, велосипеды и т. Д., Чтобы избежать вибрации и шума.
Практический пример
Аэродинамический дизайн автомобилей развивался с 1920 — х до конца 20 — го века. Это изменение конструкции от тупого корпуса к более обтекаемому уменьшило коэффициент лобового сопротивления с 0,95 до 0,30.
Изменение во времени аэродинамического сопротивления автомобилей в сравнении с изменением геометрии обтекаемых кузовов (от тупого к обтекаемому).Смотрите также
Ноты
Ссылки
- LJ Clancy (1975): Аэродинамика . Pitman Publishing Limited, Лондон, ISBN 0-273-01120-0
- Эбботт, Ира Х., и фон Денхофф, Альберт Э. (1959): Теория сечений крыла . Dover Publications Inc., Нью-Йорк, стандартный номер книги 486-60586-8
- Хорнер, доктор Зигхард Ф., Гидродинамическое сопротивление, Hoerner Fluid Dynamics, Бриктаун, Нью-Джерси, 1965.
- Блеф Body: http://user.engineering.uiowa.edu/~me_160/lecture_notes/Bluff%20Body2.pdf
- Перетаскивание тупых и обтекаемых тел: http://www.princeton.edu/~asmits/Bicycle_web/blunt.html
- Hucho, WH, Janssen, LJ, Emmelmann, HJ 6 (1975): Оптимизация деталей кузова — метод уменьшения аэродинамического сопротивления . SAE 760185.
Коэффициенты местного сопротивления, таблицы коэффициентов гидравлического сопротивления
Таблица коэффициентов местного сопротивления
В таблице представлены значения и расчет следующих коэффициентов местного сопротивления (или гидравлического сопротивления): местное сопротивление при входе в отверстие с острыми краями, выход из канала, коэффициент местного сопротивления трубопровода при плавном повороте на 90, от 30 до 180 градусов круглых и квадратных каналов, резкий поворот прямоугольного канала без закруглений, внезапное сужение канала, коэффициент сопротивления при внезапном расширении канала, местное сопротивление частично открытого шибера или заслонки.
Коэффициенты местного сопротивления участков
Приведены значения коэффициентов местных сопротивлений следующих участков: дроссельная заслонка, острая диафрагма, коэффициент местного сопротивления при входе в систему каналов с квадратным, круглым и прямоугольным сечением, сопротивление клапана, клапан переводной, ниша в канале, колено круглого сечения (плавный поворот на 90 градусов), коэффициент сопротивления тройника — крестовина (слияние потоков).
Таблица коэффициентов местного сопротивления воздуховодов
В таблице даны коэффициенты местного сопротивления воздуховодов при слиянии двух струй под углом 180 и поворотом на 90 градусов, сопротивление тройника раздающего, тройника собирающего и регенеративной насадки.
Коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля Википедия
Коэффицие́нт аэродинами́ческого сопротивле́ния — безразмерная величина, равная отношение силы лобового сопротивления автомобиля F {\displaystyle F} к произведению скоростного напора Q {\displaystyle Q} на площадь миделевого сечения автомобиля S {\displaystyle S} . Обычно обозначается как C x {\displaystyle C_{x}} :
- C x = F Q ⋅ S . {\displaystyle C_{x}={\frac {F}{Q\cdot S}}.}
Скоростной, или аэродинамический напор, имеет размерность давления (в СИ измеряется в паскалях) и определяется как:
- Q = ρ v 2 2 , {\displaystyle Q={\frac {\rho v^{2}}{2}},}
- где v {\displaystyle v} — скорость, м/с;
- ρ {\displaystyle \rho } — плотность воздуха, кг/м3.
Лобовое аэродинамическое сопротивление:
- F = C x ρ v 2 2 S . {\displaystyle F=C_{x}{\frac {\rho v^{2}}{2}}S.}
Коэффициент аэродинамического сопротивления сферы в зависимости от числа Рейнольдса. Приведены графики для гладкой и шероховатой сфер. Развитая турбулентность потока у гладкой сферы развивается при бо́льших скоростях потока.C x {\displaystyle C_{x}} зависит только от формы автомобиля и числа Рейнольдса, при равенстве всех критериев подобия, в данном случае существенно число Рейнольдса, одинаков для всех геометрически подобных тел, независимо от их конкретных размеров. C x {\displaystyle C_{x}} в широком диапазоне чисел Рейнольдса (Re), от ~1000 до ~105 приблизительно постоянно. При малых Re C x {\displaystyle C_{x}} увеличивается из-за перехода обтекающего потока в
Объяснение коэффициента корреляцииПирсона. | Джозеф Магия
Что такое коэффициент корреляции Пирсона?Я пришел к выводу, что существует большая путаница в отношении различных типов взаимосвязей, которые можно выполнять с набором данных. Позвольте мне развеять дым, начав с коэффициента корреляции Пирсона.
Что такое корреляция?
Корреляция — это двухвариантный анализ, который измеряет силу связи между двумя переменными и направление связи.Что касается силы взаимосвязи, значение коэффициента корреляции варьируется от +1 до -1. Значение ± 1 указывает на идеальную степень связи между двумя переменными. Когда значение коэффициента корреляции приближается к 0, связь между двумя переменными будет слабее. Направление отношения обозначается знаком коэффициента; Знак + указывает на положительную взаимосвязь, а знак — указывает на отрицательную взаимосвязь.
Обычно в статистике мы измеряем четыре типа корреляций:
- Корреляция Пирсона
- Ранговая корреляция Кендалла
- Корреляция Спирмена
- Точечная-бисериальная корреляция.
Корреляция Пирсона R
Как следует из названия, мы рассмотрим только коэффициент корреляции Пирсона. Я сделаю это коротким, но очень информативным, чтобы вы могли сделать это самостоятельно. Коэффициент корреляции Пирсона — это мера силы линейной связи между двумя переменными — обозначается r. Вы встретите корреляцию Пирсона
Вопросы, ответы на которые дает корреляция Пирсона
- Существует ли статистически значимая связь между возрастом и ростом?
- Есть ли связь между температурой и продажами мороженого?
- Есть ли взаимосвязь между удовлетворенностью работой, производительностью и доходом?
- Какие две переменные имеют наиболее сильную взаимосвязь между возрастом, ростом, весом, размером семьи и семейным доходом?
Допущения
1.Для корреляции Пирсона r обе переменные должны иметь нормальное распределение . т.е. нормальное распределение описывает, как распределяются значения переменной. Иногда это называют «колоколообразной кривой» или «гауссовой кривой». Простой способ сделать это — определить нормальность каждой переменной отдельно с помощью теста Шапиро-Уилка.
Нормальное распределение2. Не должно быть значительных выбросов . Все мы знаем, что такое выбросы, но мы не знаем, как они влияют на коэффициент корреляции Пирсона r.Коэффициент корреляции Пирсона, r, очень чувствителен к выбросам, которые могут иметь очень большое влияние на линию наилучшего соответствия и коэффициент корреляции Пирсона. Это означает, что включение в анализ выбросов может привести к неверным результатам.
Выбросы3. Каждая переменная должна быть непрерывной то есть интервалом или отношениями, например, весом, временем, ростом, возрастом и т. Д. Если одна или обе переменные являются порядковыми при измерении, то вместо этого можно провести корреляцию Спирмена.
4. Две переменные имеют линейную зависимость . Диаграммы разброса помогут вам определить, имеют ли переменные линейную зависимость. Если точки данных имеют прямую линию (а не кривую), то данные удовлетворяют предположению о линейности. Если имеющиеся у вас данные не связаны линейно, вам, возможно, придется запустить непараметрический.
Линейные и нелинейные отношения5. Наблюдения представляют собой парных наблюдений. То есть для каждого наблюдения независимой переменной должно быть соответствующее наблюдение зависимой переменной.Например, если вы рассчитываете корреляцию между возрастом и весом. Если имеется 12 наблюдений за весом, у вас должно быть 12 наблюдений за возрастом. т.е. без пробелов.
6. Homoscedascity . Лучшее я приберегла напоследок. Трудно произнести слово «трудное», но концепция проста. Однородность просто означает « равных отклонений ». Диаграмма рассеяния позволяет легко проверить это. Если точки лежат одинаково по обе стороны от линии наилучшего соответствия, то данные гомоскедастичны.В качестве бонуса — противоположностью гомоскедицинности является гетероскедошность, которая относится к обстоятельствам, при которых изменчивость переменной неравномерна в диапазоне значений второй переменной, которая ее предсказывает.
Гетероскедастичность против гомоскедастичностиВы также можете проверить:
.Как интерпретировать коэффициент корреляции r
- Образование
- Математика
- Статистика
- Как интерпретировать коэффициент корреляции r
Дебора Дж. Рамси
В статистике коэффициент корреляции r измеряет силу и направление линейной связи между двумя переменными на диаграмме рассеяния. Значение r всегда находится между +1 и –1.Чтобы интерпретировать его значение, посмотрите, к какому из следующих значений ближе всего ваша корреляция r :
Ровно — 1. Идеальное линейное соотношение под уклон (отрицательное)
— 0,70. Сильный спуск (отрицательная) линейная зависимость
— 0,50. Отношение умеренного спуска (отрицательное)
— 0,30. Слабый спуск (отрицательная) линейная зависимость
0. Нет линейной зависимости
+0,30. Слабый подъем (положительный) линейный ход
+0,50. Умеренно восходящие (позитивные) отношения
+0,70. Сильный подъем (положительный) линейный ход
Ровно +1. Идеальное линейное соотношение подъема (положительное)
Если диаграмма рассеяния не указывает на наличие хотя бы некоторой линейной зависимости, корреляция не имеет большого значения.Зачем измерять степень линейной взаимосвязи, если не о чем говорить? Однако вы можете принять идею отсутствия линейной связи двумя способами: 1) если никакой связи не существует, вычисление корреляции не имеет смысла, потому что корреляция применяется только к линейным отношениям; и 2) Если существует сильная связь, но она не линейна, корреляция может вводить в заблуждение, потому что в некоторых случаях существует сильная кривая связь. Вот почему так важно сначала изучить диаграмму рассеяния.
Диаграммы рассеяния с корреляциями а) +1.00; б) –0,50; в) +0,85; и г) +0,15.
На приведенном выше рисунке показаны примеры того, как выглядят различные корреляции с точки зрения силы и направления отношений. Рисунок (a) показывает корреляцию почти +1, рисунок (b) показывает корреляцию –0,50, рисунок (c) показывает корреляцию +0,85, а рисунок (d) показывает корреляцию +0,15. Сравнивая рисунки (а) и (с), вы видите, что рисунок (а) представляет собой почти идеальную прямую линию в гору, а рисунок (с) показывает очень сильный линейный рисунок подъема (но не такой сильный, как рисунок (а)).Рисунок (b) спускается вниз, но точки несколько разбросаны в более широкой полосе, показывая, что линейная зависимость присутствует, но не такая сильная, как на рисунках (a) и (c). На рисунке (d) ничего не видно (и не должно быть, поскольку его корреляция очень близка к 0).
Многие люди ошибаются, думая, что корреляция –1 — это плохо, потому что это не указывает на связь. Верно как раз наоборот! Корреляция –1 означает, что данные выстроены по идеальной прямой линии, что является самой сильной отрицательной линейной зависимостью, которую вы можете получить.Знак «-» (минус) просто указывает на отрицательную взаимосвязь, наклонную линию.
Насколько близко это значение достаточно близко к –1 или +1, чтобы указать на достаточно сильную линейную зависимость? Большинству статистиков нравится видеть корреляции, превышающие по крайней мере +0,5 или –0,5, прежде чем они будут слишком взволнованы. Однако не ожидайте, что корреляция всегда будет 0,99; помните, это реальные данные, а реальные данные не идеальны.
Об авторе книги
Дебора Дж.Рамси, доктор философии, , профессор статистики и специалист по статистике в Государственном университете Огайо. Она является автором книги статистики для чайников, статистики II для чайников, и вероятности для чайников .
.