Файл: Поляхов Н.Н. Теория нестационарных движений несущей поверхности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
С в о б о д н ы е п о п е р е ч н ы е в и х р и в р а ссм а т р и в а ем о м н ам и с л у ч а е б у д у т т а к ж е и м ет ь п е р е м е н н у ю в д о л ь с в о е г о р а зм а х а
н а п р я ж е н н о с т ь ?, |
|
р а в н у ю |
|
|
|
|
С к о р о ст ь , в ы зы в а ем а я им и |
||||||||||||
в т о ч к е N' с к о о р д и н а т а м и х\, 0 , г ', б у д е т в ы р а ж а т ь ся ф о р |
|||||||||||||||||||
м у л о й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f { z ) d |
Z |
— z ’ |
|
|
|||
|
|
|
|
J. |
|
I |
1 |
|
|
|
|
Xl —X/ |
dx i, |
(9 5 ) |
|||||
|
|
|
|
|
- |
х[ |
|
|
|
|
|
|
|
3/2 |
|||||
|
|
|
|
4 ” |
|
1 |
х , |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
I |
H |
|
Z |
i |
r |
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
l m = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
— |
— |
d t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э ту ф о р м у л у у д о б н о п ер е п и са т ь в в и д е |
|
|
|
|||||||||||||||
|
vs - |
L I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dxi, |
(9 6 ) |
||||
|
4jc |
|
|
Jfj—xj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
г д е |
f ( z , z')= J \Z ) |
|
О б о зн а ч а я |
в ы р а ж ен и е , |
с т о я щ е е в |
ф и г у р - |
|||||||||||||
н ы х с к о б к а х ч е р е з 2К(хх — x v г ') , п о л у ч и м |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
= |
1 f |
|
|
|
xt—xt |
|
|
|
^ |
{Кп^ |
{) |
|
||||
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
О с н о в н о е и н т е гр а л ь н о е у р а в н е н и е за д а ч и б у д е т и м ет ь ви д |
||||||||||||||||||
|
|
± |
( * |
f n |
( . X ^ , Z \ t ) d x 1 |
_ _ |
V |
i a |
— |
dy[ |
|
|
|
|
|||||
|
|
2*J |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
— |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dx\ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
—a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о с т у п а я , |
как |
и |
р а н е е — см . ф о р м у л у |
(7 0 ), |
— п о л у ч и м |
|
|||||||||||||
Г = Г * + a |
J* |
(л/j, |
z', t) К (Xj — x v z'j |
|
|
~ ^ ^ |
|
2 |
|||||||||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В с л у ч а е |
г а р м о н и ч е с к и х к о л еб а н и й , п о л а га я , |
что |
|
|||||||||||||||
|
|
|
Г = Г 0 + Г*е™ и Г* = Г оЛ + Гк*ем , |
|
|||||||||||||||
б у д е м и м ет ь : |
|
|
Г о + |
Т*еы = |
ГоЛ + |
|
Г k*eM— |
|
|
||||||||||
|
hr*eMeh j |
|
|
|
|
||||||||||||||
- |
e - ‘« v |
( j / " | ± |
1 |
- 1 |
j |
Kdx, + |
f J |
|
+ |
||||||||||
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
ew .e |
Г dr |
|
l y d z |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
2 |
|
J |
d z |
z |
— |
s ' |
’ |
|
|
|
77
откуда следует, |
что |
+L |
|
|
|
|
|
. |
|
dz |
|
|
|
|
а |
|
|
(97) |
||
|
Го = Г0£ ' |
~2 J |
Hz z — z' 5 |
|
||
|
|
—L |
|
|
|
|
г* = IV + i j |
— bY*eh |
I |
e~hx'v |
m |
1 ^K dxv |
|
-L |
|
|
|
|
|
(98) |
Рассмотрим |
интеграл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
K d X l ^ T * E x * (a , \ Z ') ; |
||
подставляя вместо К его значение, |
получим, |
что |
|
|||
|
( |
+L |
|
|
|
|
12 = Г*(г') \ е~‘°х‘ |
/(*) |
|
/(г') |
||
|
||
|
1+ |
|
|
tv |
|
|
—L |
Х\ —
г — z' \ 2 3/2 X
X |
1/ |
1 Jdxv |
|
V |
Х , - \ |
Если бы циркуляция была распределена по пластинке согласно закону полуэллипса, то мы имели бы
/ ( g ) _ / - ( f )1
/Р О
/ - 0 ’ '
или же, полагая, что z = — L cos®, получим
/ ( г ) _ sin <р
/ ( z ' ) |
sin ср' |
В более общем случае распределения циркуляции мы будем иметь:
/( z ) = ^] Ап sin 1щ
Т1—\
и, следовательно,
|
оо |
|
|
|
|
2 An s\nn<f |
|
|
|
/ (г) __ sin ср |
1 |
________ |
__sin <*> 1 + |
т |
“ |
/4j sin у |
|||
f ( z ' ) ~ sin-f' |
» |
|
— sin <fV1 + |
x' ' |
|
2 |
i4nsin/i«pr |
|
|
|
J4 .it» _______ |
|
|
|
|
~ |
Аг sin <p' |
|
|
78
Для пластинки, у которой плоскость |
х у является плоскостью |
|||||
симметрии, |
А 2 = A j — ... |
= 0, и |
потому суммирование в |
|||
написанных |
суммах |
начинается |
с |
п, равного 3, причем |
||
часто мало |
по сравнению с А х. |
Вследствие этого для первого |
||||
приближения можно принять |
|
|
|
|||
|
f ( z ) |
_ sin у |
|
|
||
|
/ |
(z') |
sin <p' |
|
|
|
Таким образом, получим, |
что |
|
|
Рассмотрим теперь интеграл
+£
* 1 Г dV Ixdz
Vn ~ ~ Ы-JL T z z — z' ’
входящий в формулу (98). В этом интеграле функция It имеет, как мы видели выше, следующий вид
со |
£ -1 |
|
А = -----------575— , где |
||
< — =—= |
||
[1 -t- S*2] 7 |
* - 2 |
Ввиду того, что свободные продольные вихри сходят осо бенно интенсивно вблизи концов пластинки и, как показывает эксперимент, сворачиваются в сосредоточенные концевые вихри, в написанном интеграле для первого приближения
можно заменить г на X= —. При такой замене интеграл ц* примет вид
* |
h (*. о» г') |
Г dr* |
dz |
v n = |
4л |
J dz |
z — z' ‘ |
79
Если бы циркуляция была распределена по какому-нибудь другому закону r s*(z), то мы имели бы
Vn = Vis + |
/, (х, о, zr) |
Г^ ( г * - г ; ) |
dz |
|
4it |
J |
dz |
T ^ z ’ ' |
Имея в виду, что интеграл понимается в смысле его глав ного значения и потребовав, чтобы выполнялись условия
Г* (z') = Г / (г'),
Г* ( L) = Г / (L ) = Г* ( - L ) = Г / ( - L ) =- О,
после интегрирования по частям получим
+L
Г (z)— Г5 (г) dz-
(г - г')2
—L
Если предположить, что циркуляция Г5(г) подчинена эл липтическому закону
то
И, следовательно, так |
как Г5* (г') = Г* (z'), |
|
|||
х |
Г *( *') /, (1 + |
8) |
У * - » л Г |
(г*—г;)dz |
|
1>П= ' |
4L V1 + |
“ |
п |
J |
(■*—г')г |
|
|
|
—L |
|
Для эллиптической циркуляции 8 равно' нулю, а для циркуля ций, близких к эллиптической, будет мало по сравнению с единицей.
На основании изложенного интегро-дифференциальное урав
нение (98) примет вид |
|
/ае“Т* |
|
Г* = IV |
тшГ*/] (X, ст, г’) |
(1 + S ) |
|
2L |
Ех, |
||
|
|
/ - ( ? ) ■ |
|
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
7i/] (1 + 5) |
+ |
iaeh К |
/Я ! Г
80