Sådan beregnes lufthastighed

Der er mange forskellige måder at beregne lufthastighed i aerodynamik på. De varierer baseret på de tilgængelige variabler, arten af ​​strømmen og kompressibiliteten af ​​strømmen. Den mest almindelige metode er brugen af ​​Bernoullis ligning. Denne metode kan bruges til en bred vifte af luftstrøm applikationer, men den kan ikke bruges til højhastighedskomprimerbar strømning. Bernoullis ligning er afledt under antagelse af, at tætheden er konstant gennem strømmen, og dette er ikke tilfældet i komprimerbar strømning.

Bestem det statiske tryk (p) og densiteten (rho) af luftstrømmen. For rutinemæssige analytiske beregninger er den bedste metode blot at se disse værdier op i NACA Standard Atmosphere tabellerne. Find den højde, du arbejder på i bordet, og brug de tilsvarende værdier for tryk og tæthed. Ved 10.000 fod: p = 1.455.6 lb /ft ^ 2 rho = 0.00176 slugs /ft ^ 3

Hent det samlede tryk (p0) værdi. Dette vil blive givet, hvis du løser et akademisk problem, eller du skal måle det samlede tryk ved hjælp af et Pitot-rør eller lignende instrument på flyet. p0 = 1.500 lb /ft ^ 2

Indtast værdierne i Bernoulli's ligning: p0 = p + 0,5 * rho * V ^ 2 1.500 = 1.455.6 + 0.5 * 0.00176 * V ^ 2

Løs ækvationen for hastighed: V ^ 2 = 2 (1.500 - 1455.6) /0.00176 V2 2 = 50.455 V = 224.6 ft /sec

Tip

Du kan også opnå tæthed ved hjælp af den perfekte gas ligning: p = rho * R * T. Dette er nyttigt, hvis du har en metode til direkte måling af temperatur. Brug den målte temperatur sammen med trykværdien fra Standard Atmosphere tabellerne og løs for rho.

Advarsel

Hvis Mach nummer er større end 0,3, vil denne metode mislykkes. Ligningerne for flowregimer over M = 0,3 kræver langt mere komplekse beregninger.