Lage des Stagnationspunkts außerhalb des Zylinders für den Hebefluss Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Radialkoordinate des Staupunkts = Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit)+sqrt((Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit))^2-Zylinderradius^2)
r0 = Γ0/(4*pi*V)+sqrt((Γ0/(4*pi*V))^2-R^2)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 4 Variablen
Verwendete Konstanten
pi - Archimedes-Konstante Wert genommen als 3.14159265358979323846264338327950288
Verwendete Funktionen
sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
Verwendete Variablen
Radialkoordinate des Staupunkts - (Gemessen in Meter) - Die Radialkoordinate des Stagnationspunkts stellt den Abstand des Stagnationspunkts gemessen von einem zentralen Punkt oder einer zentralen Achse dar.
Stagnationswirbelstärke - (Gemessen in Quadratmeter pro Sekunde) - Die Stärke des Stagnationswirbels quantifiziert die Intensität oder Größe eines Wirbels am Stagnationspunkt.
Freestream-Geschwindigkeit - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Freestream-Geschwindigkeit bezeichnet die Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit eines Flüssigkeitsstroms fernab von Störungen oder Hindernissen.
Zylinderradius - (Gemessen in Meter) - Der Zylinderradius ist der Radius seines kreisförmigen Querschnitts.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Stagnationswirbelstärke: 7 Quadratmeter pro Sekunde --> 7 Quadratmeter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Freestream-Geschwindigkeit: 6.9 Meter pro Sekunde --> 6.9 Meter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Zylinderradius: 0.08 Meter --> 0.08 Meter Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
r0 = Γ0/(4*pi*V)+sqrt((Γ0/(4*pi*V))^2-R^2) --> 7/(4*pi*6.9)+sqrt((7/(4*pi*6.9))^2-0.08^2)
Auswerten ... ...
r0 = 0.0915685235291941
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.0915685235291941 Meter --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
0.0915685235291941 0.091569 Meter <-- Radialkoordinate des Staupunkts
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Creator Image
Erstellt von Shikha Maurya
Indisches Institut für Technologie (ICH S), Bombay
Shikha Maurya hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner erstellt!
Verifier Image
Geprüft von Vinay Mishra
Indisches Institut für Luftfahrttechnik und Informationstechnologie (IIAEIT), Pune
Vinay Mishra hat diesen Rechner und 100+ weitere Rechner verifiziert!

10+ Hebender Fluss über Zylinder Taschenrechner

Oberflächendruckkoeffizient für die Hebeströmung über einem kreisförmigen Zylinder
​ Gehen Oberflächendruckkoeffizient = 1-((2*sin(Polarwinkel))^2+(2*Wirbelstärke*sin(Polarwinkel))/(pi*Zylinderradius*Freestream-Geschwindigkeit)+((Wirbelstärke)/(2*pi*Zylinderradius*Freestream-Geschwindigkeit))^2)
Stream-Funktion zum Heben von Strömungen über Kreiszylinder
​ Gehen Stream-Funktion = Freestream-Geschwindigkeit*Radiale Koordinate*sin(Polarwinkel)*(1-(Zylinderradius/Radiale Koordinate)^2)+Wirbelstärke/(2*pi)*ln(Radiale Koordinate/Zylinderradius)
Lage des Stagnationspunkts außerhalb des Zylinders für den Hebefluss
​ Gehen Radialkoordinate des Staupunkts = Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit)+sqrt((Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit))^2-Zylinderradius^2)
Tangentialgeschwindigkeit für die Hubströmung über einem kreisförmigen Zylinder
​ Gehen Tangentialgeschwindigkeit = -(1+((Zylinderradius)/(Radiale Koordinate))^2)*Freestream-Geschwindigkeit*sin(Polarwinkel)-(Wirbelstärke)/(2*pi*Radiale Koordinate)
Winkelposition des Staupunkts für die Hebeströmung über einem kreisförmigen Zylinder
​ Gehen Polarwinkel des Staupunkts = arsin(-Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Stagnation Freestream-Geschwindigkeit*Zylinderradius))
Winkelposition bei gegebener Radialgeschwindigkeit für die Hubströmung über einem kreisförmigen Zylinder
​ Gehen Polarwinkel = arccos(Radialgeschwindigkeit/((1-(Zylinderradius/Radiale Koordinate)^2)*Freestream-Geschwindigkeit))
Radialgeschwindigkeit für die Hubströmung über einem kreisförmigen Zylinder
​ Gehen Radialgeschwindigkeit = (1-(Zylinderradius/Radiale Koordinate)^2)*Freestream-Geschwindigkeit*cos(Polarwinkel)
Freistromgeschwindigkeit bei gegebenem 2-D-Auftriebskoeffizienten für den Auftriebsfluss
​ Gehen Freestream-Geschwindigkeit = Wirbelstärke/(Zylinderradius*Auftriebskoeffizient)
2-D-Auftriebskoeffizient für Zylinder
​ Gehen Auftriebskoeffizient = Wirbelstärke/(Zylinderradius*Freestream-Geschwindigkeit)
Radius des Zylinders für den Hubfluss
​ Gehen Zylinderradius = Wirbelstärke/(Auftriebskoeffizient*Freestream-Geschwindigkeit)

Lage des Stagnationspunkts außerhalb des Zylinders für den Hebefluss Formel

Radialkoordinate des Staupunkts = Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit)+sqrt((Stagnationswirbelstärke/(4*pi*Freestream-Geschwindigkeit))^2-Zylinderradius^2)
r0 = Γ0/(4*pi*V)+sqrt((Γ0/(4*pi*V))^2-R^2)

Warum erzeugt das Drehen des Zylinders Auftrieb?

Die Reibung zwischen dem Fluid und der Oberfläche des Zylinders neigt dazu, das Fluid in der gleichen Richtung wie die Drehbewegung nahe der Oberfläche zu ziehen. Dieser "zusätzliche" Geschwindigkeitsbeitrag überlagert den üblichen nicht drehenden Fluss und erzeugt eine höhere als die übliche Geschwindigkeit am oberen Ende des Zylinders und eine niedrigere als die übliche Geschwindigkeit am unteren Ende. Es wird angenommen, dass diese Geschwindigkeiten direkt außerhalb der viskosen Grenzschicht auf der Oberfläche liegen. Nach der Bernoulli-Gleichung nimmt der Druck mit zunehmender Geschwindigkeit ab. Der Druck auf der Oberseite des Zylinders ist niedriger als auf der Unterseite. Dieses Druckungleichgewicht erzeugt eine Nettoaufwärtskraft, dh einen endlichen Auftrieb.

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