एरोडायनामिक बलों में गतिशील दबाव
1910
- Otto Lilienthal
- Wright brothers
- Ludwig Prandtl
किसी वस्तु पर लगने वाले वायुगतिकीय बल, जैसे कि उत्प्लावन बल और घर्षण बल, वस्तु के गतिशील बल के सीधे समानुपाती होते हैं। दबाव आसपास के द्रव का। सूत्र हैं [latex]L = C_L cdot q cdot A[/latex] और [latex]D = C_D cdot q cdot A[/latex], जहाँ [latex]C_L[/latex] और [latex]C_D[/latex] आयामहीन उत्थापन और अपघर्षण गुणांक हैं, [latex]q[/latex] गतिशील दाब है, और [latex]A[/latex] एक संदर्भ क्षेत्र है।
The use of dynamic pressure to define aerodynamic forces is a cornerstone of aeronautical engineering, enabling a powerful method of analysis called dimensional analysis. By expressing lift and drag in terms of dynamic pressure ([latex]q[/latex]), a reference area ([latex]A[/latex]), and a dimensionless coefficient ([latex]C_L[/latex] or [latex]C_D[/latex]), engineers can separate the effects of fluid properties and speed from the effects of the object’s shape. The coefficients [latex]C_L[/latex] and [latex]C_D[/latex] depend primarily on the shape of the body, its orientation to the flow (angle of attack), and the Reynolds number and Mach number. This separation is incredibly useful. For example, a scale model of an aircraft can be tested in a wind tunnel, and the measured lift and drag coefficients can be used to accurately predict the forces on the full-scale aircraft under different flight conditions (different altitudes, hence different densities, and different speeds).
अंतरिक्ष में इस अवधारणा का एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग "मैक्स क्यू" की धारणा है, जो अंतरिक्ष यान के वायुमंडलीय आरोहण के दौरान उस बिंदु को संदर्भित करता है जहां वह अधिकतम गतिशील दबाव का अनुभव करता है। रॉकेट के त्वरण के साथ, उसकी गति (u) बढ़ती है, जिससे q का मान बढ़ता है। साथ ही, ऊंचाई बढ़ने के साथ, वायुमंडलीय घनत्व (ρ) घटता है, जिससे q का मान घटता है। इन दो विपरीत प्रभावों के संयोजन से गतिशील दबाव का अधिकतम मान प्राप्त होता है। यह यान पर अधिकतम यांत्रिक तनाव का क्षण होता है, और इसकी संरचना को इन भारों को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। मैक्स क्यू के आसपास इंजनों की गति कम करना इन तनावों को कम करने और यान की संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करने की एक सामान्य रणनीति है।
UNESCO Nomenclature: 3301
एयरोनॉटिकल इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी
शगुन
- बर्नौली का सिद्धांत
- गतिशील दबाव की परिभाषा
- न्यूटन के गति के नियम और द्रव प्रतिरोध की अवधारणाएँ
- जॉर्ज केली जैसे अग्रदूतों द्वारा एयरफ़ॉइल पर किए गए प्रारंभिक प्रायोगिक कार्य
आवेदन
- विमान के पंख और धड़ का डिज़ाइन
- डाउनफोर्स और दक्षता के लिए ऑटोमोबाइल और रेस कार बॉडी शेपिंग
- विद्युत उत्पादन के लिए टरबाइन ब्लेड डिजाइन
- नावों और नौकाओं के लिए पाल का डिजाइन
- प्रक्षेप्य प्रक्षेप पथों का विश्लेषण (बैलिस्टिक्स)
- भवन स्थिरता के लिए पवन इंजीनियरिंग
संभावित नवाचार विचार
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संबंधित विषय: वायुगतिकी, उत्थापन, घर्षण, गतिशील दाब, उत्थापन गुणांक, घर्षण गुणांक, वायुकुंडली, द्रव गतिकी, वैमानिकी अभियांत्रिकी, अधिकतम q।