Obtékání těles reálnou tekutinou

Příklady z praxe:

• pilíře mostu, obtékání těles proudícím $vzduchem
• k obtékání těles dojde i v případě klidné tekutiny, ale pohybujícího se tělesa
  • jedná se v podstatě o relativní pohyb pevných těles a tekutiny

• u reálných kapalin vznikají odporové síly
  • jako důsledek vnitřního tření
  • vzniká hydrodynamická odporová síla
  • jev: odpor prostředí
• při menších rychlostech je proudění kolem tělesa laminární

• při větších rychlostech vzniká turbulentní proudění - zvětšuje se odporová síla

• odporová síla se zvětšuje s druhou mocninou relativní rychlosti

Z měření odvodil Newton vztah pro aerodynamickou odporovou sílu (pro plynné skupenství):

C - součinitel odporu
ρ - hustota vzduchu
S - obsah průřezu tělesa kolmého ke směru pohybu
v - relativní rychlost

největší C - dutá polokoule - 1,33 (otevřený padák)

nejmenší - těleso proudnicového (aerodynamického)tvaru 0,03 (těla ryb, letících ptáků)

Křídlo letadla

• má aerodynamický tvar (pro menší a střední rychlosti)
• vzduch obtéká horní stěnu křídla větší rychlostí než spodní
• z Bernoulliho rovnice je tlak na horní stěnu křídla menší než na spodní
• výsledkem je působení aerodynamické vztlakové síly F_y,působící proti tíhové síle
  • udržuje letadlo ve vzduchu
• dále působí na letadlo odporová síla F_x, kterou překonává tažná síla motorů
• výslednicí obou sil je aerodynamická síla F

F = F_x + F_y

• pro rychlosti větší než je rychlost zvuku je velikost odporové síly přímo úměrná třetí mocnině rychlosti v
  • vzniká rázová vlna (rány při přeletu nadzvukových letadel)