Yüklənir...
Giriş:
 
QlobalEnerji
Baş səhifə
Ön söz
Dünya necə çirklənir
Energetika problemi
Tükənməz təmiz enerji
Küləyin gücü
Külək qurğuları
Külək mühərriki
Külək pəri necə işləyir
Qanadda qaldırıcı qüvvə
Azərbaycanda külək enerjisi
Azərbaycanda görülən işlər
Daimi mühərrik
Düşündürən
Sən də düzəlt
Şəkil qalereyası
Məqalələr
Fizika Kursu
Səhifəm
Müəllifdən
İstifadə olunmuş ədəbiyyat
Qanadlarda qaldırıcı qüvvə.
Hava (qaz) axını maili və ya üfüqi qoyulmuş lövhəyə necə təsir göstərir? Bu lövhələrə təsir edən qüvvələr necə meydana çıxır? Bunu aydınlaşdırmazdan əvvəl hava hava axınına sadəcə axın (külək) kimi deyil, daha dəqiq- müəyyən mm kütləsinə və vm sürətinə malik olan qaz molekullarının hərəkəti kimi baxmaq lazımdır. Bu molekullar vahid zamanda təmasda olduqları cismin səthinə müəyyən sayda zərbələr endirərək öz kinetik enerjilərini qismən və ya bütünlüklə bu cismə verirlər, və nəticədə təzyiq adlanan təsir meydana çıxır. Müəyyən sürətlə hərəkət edən (mm kütləli və vm sürətli) bir molekul (mm vm2)/2 kinetik (hərəkət) enerjisinə malik olur. Şaquli qoyulmuş səthə perependikulyar (üfüqi) istiqamətdə təsir göstərən molekul bu səthə elə həmin istiqamətdə qüvvə ilə təsir edir (şəkil.1a).
       Hava axını istiqamətinə müəyyən α bucağı qədər maili olaraq qoyulmuş səthdə isə məsələ bir qədər başqa cür olacaq. Maili səthə molekulun təsir qvvəsi bu səthin normalı istiqamətdə yönələcək. Bu qüvvəni iki, şaqüli Fy və üfüqi Fx (toplananlarına) qüvvələrinə ayıra bilərik (şəkil.1b). Fy qüvvəsinə qaldırıcı qüvvə Fx qüvvəsinə isə müqavimət qüvvəsi deyəcəyik. Bu müqavimət qüvvəsi hava molekullarinin qanadın alın (ön) səthi ilə toqquşmasından yaranır. Lövhə hava axınına perependikulyar istiqamətdə yönəldikdə o bir istiqamətdə- axın istiqamətində hərəkət etməyə cəht edir. Bu zaman lövhəyə təsir edən F qüvvəsi onunla təmasda olan molekulların kinetik enerjisindən asılı olur. Buna həm də bu lövhənin ön (alt) və arxa (üst) səthindəki təzyiqlər fərq kimi də baxa bilərik. Çünki təzyiq bu lövhənin (həmçinin bütün istiqamətlərdə olan təzyiqlər də) səthinə molekulların endirdiyi vahid zamandakı zərbələr sayından, onların təmas səthi ilə toqquşma sürətindən və həmçinin də onların miqdarından, konsentrasiyasından (n=N/V) asılıdır.
       Axınla təmasda olan istənilən cisim o istiqamətdə hərəkət edəcək ki, həmin istiqamətdə axının təzyiq qüvvəsi, onun kinetik enerjisi- başqa sözlə həmin axındakı molekulların hərəkət sürəti, sayı, təmas səthinin sahəsi və o səthdəki zərbələr sayı digər istiqamətlərdəkilər ilə müqayisədə çox olsun. Bu deyilənlər maili qoyulmuş lövhəyə də aiddir.Qanaddakı Fy qaldırıcı qüvvə bu qanadın alt (ön) və üst (arxa) səthlərindəki təzyiqlər fərqi ilə də təyin oluna oluna bilər. Onu bu cür təsvir etmək olar.

Fy=(P2−P1)Sq

Adi lövhədə və xüsusi aerodinamik profillə malik qanadda qaldırıcı qüvvənin yaranma prinspi demək olar ki, eynidir. Hər iki tip qanadın alt (ön) və üst (arxa) səthlərində yaranan P2 və P1 təzyiqlər fərqi qaldırıcı qüvvənin yaranmasına səbəb olur (şəkil.2.a.b). Qaldırıcı qüvvənin nə üçün məhz şəkildə göstərilən istiqamətdə yarandığını izah edək. Nə üçün P2 təzyiqi P1 təzyiqindən böyuk olur? Şəkildən də göründüyü kimi qanada doğru yönəlmiş hava molekulları onun alt (ön) səthi ilə təmasda olaraq öz kinetik enerjilərinin bir qismini səthin bu hissəsinə verirlər. Qanadın üst (arxa) hissəsinə isə axın demək olar ki təsir etmir, və ya bu turbolent (burulğanlı) təsir edən axındır. Bu axının qanada təsiri azdır (şək.3.a.b).
       Lövhə üçün üst səthdəki molekulların v1 sürəti lövhənin alt səthindəki toqquşan molekulların v2 sürətindən çoxdur. Digər tərəfdən alt (ön) səthdə təsir göstərən hava molekulları öz kinetik enerjilərini lövhənin və ya qanadın bu hissəsinə verdiyi halda üst səthdəki molekullar bu səthə−turbolentliyi nəzərə almasaq təsir göstərmir. Yəni qanadın bu üst (arxa) səthinə təsir göstərəcək molekullar mövcut olmadığı üçün alt (ön) səthdəki molekullar öz kinetik enerjilərini asanlıqla bu təmas səthinə verərək qanadda qaldırıcı qüvvə yaratmağa cəht göstərir. Yəni qaldırıcı qüvvə qanadın alt (ön) və üst (arxa) səthlərindəki hava molekullarının qanada verdiyi kinetik enerjinin təsiri şəklində meydana çıxır ki bunu eyni zamanda səthlərdəki təzyiqlər fərqi kimi də qəbul edə bilərik. Çünki qaz (maye) mühütündə təzyiq səthlə toqquşan molekulların kinetik enerjilərinin təsiri kimi meydana çıxır. Yəni bu (kinetik enerji) səthlərə verilən kinetik enerji, molekulların zərbələr sayı təzyiq təsirini yaradır.
       Bəs adi maili qoyulmuş lövhə ilə xüsusi aerodinamik profilə malik qanadın fərqi nədədir, və nə üçün aerodinamik profilə malik qanad eyni ölçülü adi lövhəyə nəzərən axının eyni sürətində daha çox qaldırıcı qüvvə yaradır? Bunu izah etməzdən əvvəl qanadın mühüm aerodinamik keyfiyyət göstəricisini təyin edək. Bu göstərici Fy qaldırıcı qüvvənin Fx müqavimət qüvvəsinə nisbəti şəklində təyin olunur. Yəni


       K−əmsalı nə qədər böyük olarsa qanadın aerodinamik keyfiyyəti bir o qədər yaxşı olacaq. Hava axını lövhə (maili qoyulmuş) ilə təmasda olduqda axın onun ön (alt) səthinə təsir edir. Bu lövhənin üst (arxa) səthində isə hava axını mövcut deyil. Başqa sözlə burada hava kütləsi sanki sükunətdədir (şəkil.2a). Nəticədə lövhənin kənar səthindən keçən hava axını lövhənin arxasındakı, sükunətdə olan axınla sürtünərək təmasda olur və burulğanlı hava kütləsinin (turbolentliyin) yaranmasına səbəb olur (şəkil.2.4). (qanadın uclarınin təsirini nəzərdən atırıq) Bu turbolent hava kütləsindəki molekullar qanadın alt (ön) hissəsində təsir edən molekulların kinetik enerjisinin bir hissəsinin itməsinə, yəni alt (ön) səthdə təsir edən molekullarin kinetik enerjilərinin bir qisminin bu burulğanlı müqavimət qüvvəsinin dəf edilməsinə sərf olur. Buna görə də qanadların üst səthini bir qədər axınlı edirlər. Belə ki onlara elə forma verməyə çalışırlar ki, bu qanadın üst səthi hava axınını mümkün qədər rəvan, yəni burulğanlı axına şərait yaratmadan ötürsün. Bu zaman qanadın üzərindən sürətlə keçən hava axını seyrəlir, bu isə təzyiqlər fərqini artırır. Çunki qanadın alt (ön) hissəsindəki havanın sıxlığı onun quruluşu səbəbindən üstəkilə müqayisədə çoxdur. Başqa sözlə üst səthdən keçən hava molekulları alt səthdəki molekullardan fərqli olaraq öz kinetik enerjilərini qanada verə bilmir və, sadəcə olaraq təmas səthi ilə sürtunərək axınla keçib gedir. Qanadın alt səthini isə bir qədər maili və ya azca qabarıq axınlı formada hazırlayırlar ki, bu da alt səthlə daha çox molekulların təmasda olmasına və onların kinetik enerjisindən mümkün qədər çox istifadə edilməsinə imkan yaradır (şəkil.5). Deməli qanadın profili onun üst səthində hava molekullarınin rəvan axmasına, alt səthdə isə az müqavimətli axınlı olmaqla axının enerjisindən mümkün qədər istifadəyə imkan verməlidir. Bundan başqa adi lövhələrin ön səthi (səthin proyeksiyası) axına qarşı daha çox müqavimət göstərir. Aerodinamik profildə isə bu alın səthi bir qədər dəyirmiləşdirilib və ya dairəvi formaya salınıb ki, bu da Fx müqavimət qüvvəsinin azalmasına səbəb olur. Məhz buna görə də eyni ölçüdə və α=50 olduqda adi lövhədə ən çoxu K=Fy/Fx=7 olduğu halda aerodinamik profillərdə bu əmsal K=17.5-160 ola bilər.
Fikirlerini Paylaş, Sen de Kazanmaya Başla!
Online olan istifadəçilər: aktiv olan istifadəçi yoxdur.
Aktiv olan istifadəçilərin sayı: 0
Saytın bütün hüquqları qorunur.
NPDesign 2009 / Proqramçı və dizayner Vaqif ƏHMƏDOV