Aerodynamika
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Aerodynamika je obor fyziky, speciálně mechaniky, který zkoumá silové působení na těleso, které je obtékáno proudem vzduchu. Aerodynamika má největší význam v letectví, automobilismu a architektuře.
Proudění vzduchu je relativní. Tzn., že na těleso působí stále stejné síly pokud je těleso vůči okolí v klidu a vzduch kolem něj obtéká nebo naopak.
Při obtékání těles proudem vzduchu se na jeho jednotlivých površích více či méně tento vzduch stlačuje a tím se vytváří nerovnoměrné tlakové pole, které způsobuje silovou nerovnováhu. Tlak vzduchu lze uvažovat třemi způsoby:
- Statický tlak – lze naměřit ve chvíli, kdy se vzduch nepohybuje.
- Dynamický tlak – lze naměřit za pohybu vzduchu jako pokles statického tlaku.
- Celkový tlak – je součet statického a dynamického tlaku.
Součet statického a dynamického tlaku je konstantní, a proto, pokud se těleso vůči okolnímu vzduchu nepohybuje, je statický tlak maximální a dynamický tlak nulový. V případě pohybu pak stoupá dynamický tlak a statický o tutéž hodnotu klesá. S rostoucí rychlostí roste i dynamický tlak. Pokud je ofukované těleso asymetrické, proudění vzduchu kolem něj bude také asymetrické a na jedné straně bude rychlost obtékání větší než na straně druhé, na straně kde bude vyšší rychlost bude vyšší dynamický a nižší statický tlak. Nerovnováha statického tlaku způsobí vznik aerodynamické síly. Aerodynamická síla umožňuje létat letadlům těžších vzduchu.
Částice vzduchu se spojují do proudnic (dráha vybrané částice vzduchu) a ty se spojují do tzv. proudového svazku, existují 2 typy proudění:
- laminární (ustálené) – proudnice jsou zhruba rovnoběžné (jejich dráhy se nekříží), částice se posouvají, ale nerotují.
- turbolentní (vířivé) – proudnice se vlivem prostředí roztáčejí a následně se začínají křížit.
Přechod mezi laminárním a turbolentním prouděním je dán Reynoldsovým číslem.
