इष्टतम सुव्यवस्थित आकार क्या है?

Question

हम सभी ठेठ सुव्यवस्थित आकार जानते हैं जो आंसू की तरह दिखता है। लेकिन इष्टतम आकार क्या है (गति 0-200 किमी / घंटा के लिए)?

क्या सामने वाला आधा गोला है या यह एक अंडाकार है? पक्ष और अंत कैसे बनते हैं? क्या इसे एक सूत्र में या बेजियर वक्र में वर्णित किया जा सकता है? मानक आंसू बूंदों की तुलना में ड्रैग गुणांक क्या है? ड्रैग को कम करने के लिए आकृति को कैसे बनाया जाना चाहिए, इसकी व्याख्या के साथ छवि एकदम सही है।

और नहीं, मैं फ्लैट प्लेट्स और पूरी तरह से लामिना एयरफ्लो को स्वीकार नहीं करता हूं :)। आकार को व्यास आर के साथ एक पाइप के चारों ओर बनाया जाना चाहिए और 10 आर से अधिक लंबा नहीं होना चाहिए।

Comments

तो D'Alembert का विरोधाभास तब ...

— Solar Mike

निश्चित रूप से सबसे ज्यादा अगर आप यहां पूछे गए सवालों का जवाब एक अच्छे वैमानिकी / थर्मोफ्लुइड्स / प्रवाह पाठ्यपुस्तक से दे सकते हैं ...

— Solar Mike

@SolarMike First: एसई में कौन से प्रश्न का उत्तर पाठ्यपुस्तक में नहीं दिया जा सकता है? दूसरा: आपने वास्तव में यह देखा कि यह वास्तव में आपके पास मौजूद पाठ्यपुस्तकों में है?

— Thorsten S.

मैं सिर्फ उन पाठ्यपुस्तकों के बारे में सोचता हूं, जिन्हें हमें हमारे उप और सुपरसोनिक प्रवाह प्रयोगशालाओं को लिखते समय संदर्भित करना था जो हमें दिए गए सिद्धांत के साथ संयुक्त थे ... बस वास्तव में पूछ रहे हैं कि क्या आपने पोस्ट करने से पहले कोई शोध किया था या आप हमसे यह करने की उम्मीद करते हैं ...

— Solar Mike

क्या यहां सवालों की अनुमति है? क्या मैं बस एक एकल के साथ एक प्रश्न पूछ सकता हूं, मौजूदा समाधान जिज्ञासा से खुद को जवाब दिए बिना (जो इस तरह से होगा कि मैं यहां बिल्कुल नहीं पूछूं)? क्या मैं ऐसा कर सकता हूँ? कृप्या?

— Thorsten S.

Answer 1

न्यूनतम न्यूनतम आकार की तुलना में इसमें बहुत कुछ है। 200 किलोमीटर प्रति घंटे पर, आप चाहते हैं कि यह वायुगतिकीय रूप से भी स्थिर हो। यदि पाइप फेयरिंग का समर्थन कर रहा है, और आप पाइप पर लोड को सीमित करना चाहते हैं, तो पाइप को फेयरिंग के प्रतिरोध के केंद्र से आगे होना होगा।

आकार तापमान, ऊंचाई, आर्द्रता, पाइप का आकार, अशांति और फ्रीस्ट्रीम में अन्य गैर-समान सुविधाओं और विनिर्माण क्षमता पर निर्भर करेगा। 6% पाइप को प्राप्त करने के लिए 95% आदर्श प्राप्त करना बहुत आसान है। अंतिम 5% मुश्किल हो सकता है, बहुत कठोर और मजबूत सामग्री और बहुत उच्च सहिष्णुता की आवश्यकता होती है, जैसे कि +/- .0005 इंच समग्र और कोई लहर नहीं। कॉर्ड के साथ।

यहाँ कुछ सामान्य हैं। भूखंड 500,000 और 1,000,000 की रेनॉल्ड्स संख्या के लिए हैं। आप आवश्यकतानुसार समायोजित कर सकते हैं।

एप्लर 862

एपलर 863

एपलर 864

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हम्म्, एयरफोइल? डायनेमिक ब्यॉयनेस की बिल्कुल भी जरूरत नहीं है, खासकर जब यह परजीवी ड्रैग को प्रेरित करता है। अगर मैं Cd वक्र की व्याख्या करता हूं, तो Airfoils में 0.02 का ड्रैग गुणांक होता है, है ना?

— Thorsten S.

@ThorstenS। यह अब तक का सबसे अच्छा जवाब है। उद्धृत एयरफ़ॉइल्स को एक कारण के लिए "स्ट्रट एयरफ़ोइल" शीर्षक दिया गया है।

— Eric Shain

Answer 2

लामिना के प्रवाह के लिए अंगूठे का सामान्य नियम यह है कि पूंछ को नाक से लगभग 4 गुना लंबा होना चाहिए क्योंकि एक प्रवाह को धीमा करने के लिए इसे गति देने की तुलना में अधिक कठिन है। समान रूप से आप किसी भी ज्यामितीय विसंगतियों से बचना चाहते हैं तो ऐसा करने का एक समझदार तरीका है इसे एक दूसरे के स्पर्शरेखा पर परिपत्र चाप के रूप में माना जाता है।

ग्रे क्यूब अभिविन्यास की भावना देने के लिए प्रमुख अक्षों के साथ 1x1 गठबंधन किया गया है।

निश्चित रूप से इसके लिए कुछ चेतावनी हैं:

सबसे पहले, द्रव प्रवाह में पैमाने मायने रखता है और आप एक ऐसे बिंदु पर पहुंच जाते हैं जहां अशांति की शुरुआत एक निश्चित पैमाने पर होती है और आप जो भी करते हैं उसे गति देते हैं।

समान रूप से: जब आप इसके बारे में अनुकूलन के बारे में बात करते हैं, तो परिभाषा के अनुसार, आप परस्पर विरोधी आवश्यकताओं के बीच एक उपयोगी संतुलन चाह रहे हैं। ड्रैग को कम करना केवल एक आवश्यकता है। वास्तविकता में और यहां तक ​​कि द्रव गतिकी में भी शरीर का कुछ उद्देश्य है।

उदाहरण के लिए: विमान को लिफ्ट, थ्रस्ट, नियंत्रण और कुछ पेलोड ले जाने की आवश्यकता होती है, इसलिए व्यवहार में बहुत सारे वायुगतिकी पूरी तरह से समाप्त करने के प्रयास के बजाय खींचें और अशांति का प्रबंधन कर रहे हैं।

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200 किलोमीटर प्रति घंटे पर, एक नुकीली नाक शायद कम कुशल है।

— Eric Shain

Answer 3

एक सुव्यवस्थित पंख, नाव, पवन चक्की ब्लेड का इष्टतम आकार, कई कारकों के बीच संतुलन है:

• गति, इसलिए डेल्टा विंग कोण, डेल्टा पंख और कोण दोनों में पंख धड़ से जुड़ा हुआ है।
• तरल पदार्थ का घनत्व और चिपचिपाहट: उदाहरण के लिए, उड़ान के विभिन्न ऊंचाई के लिए अलग-अलग आकार और विन्यास की आवश्यकता होती है।

• एयरफॉइल या रडर या नाव की उपयोगिता, इसकी कितनी मात्रा होनी चाहिए, यह कितनी व्यापक होनी चाहिए? यदि आप एक सुव्यवस्थित बस चाहते हैं तो यह सड़क के लिए बहुत लंबा हो सकता है!

• विनिर्माण की लागत: सटीक और दक्षता महंगी है।

• पायलट या ऑपरेटर का प्रशिक्षण: लड़ाकू पायलट न्यूनतम गतिशील संतुलन और अधिकार के पतले लिफाफे के साथ एक रेजर पतली विंग टिप को संभाल सकते हैं, फुर्ती और एयरोबेटिक्स की गति के लाभ के लिए; वाणिज्यिक विमानों में स्टाल के पास कोणों पर अधिक बहुमुखी प्रतिभा और बेहतर लिफ्ट का वहन करने के लिए बुल-नाक विंग टिप है।

मूल रूप से आंसू का आकार ज्यादातर मामलों में व्यावहारिक होता है, लेकिन जैसे-जैसे गति बढ़ती जाती है, आकृति पतली धार वाली होती है, जिसमें चाकू की तरह अपना रास्ता कट जाता है।

Comments

200kph वह तेज नहीं है। Airliners बहुत तेज़ी से आगे बढ़ते हैं कि और उनकी नाक नुकीली हो जाती है।

— Eric Shain

@ EricShain एक खराब वायुगतिकीय आकार बहुत सारी शक्ति के अनुप्रयोग द्वारा ऑफसेट किया जा सकता है और अक्सर होता है ...

— Solar Mike

@SolarMike शायद, लेकिन airliners उच्चतम संभव क्रूज दक्षता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। 500 MPH तक की गति पर, आपको नुकीले प्रमुख किनारे नहीं मिलेंगे क्योंकि यह वायुगतिकीय रूप से खराब है। एक गोल अग्रणी किनारा बस श्रेष्ठ है। तीव्र अग्रणी किनारों सुपरसोनिक अनुप्रयोगों के लिए हैं।

— Eric Shain

@EricShain मुझे पता है ...

— Solar Mike