14. Движение твердых тел в жидкости (газе)
Сила Рс, противодействующая движению твердого тела в жидко¬сти (газе), или потоку, обтекающему неподвижное тело, направ¬лена против движения и может быть определена по уравнению Ньютона:
Рс = ^(ш2/2)рж О-42)
где ? _ коэффициент лобового сопротивления; F — площадь проекции тела на плоскость, перпендикулярную к направлению его движения; рж — плотность жидкости; w — скорость движения.
Величина ? зависит от формы тела и режима движения; она определяется опытным путем. При Re < 0,4 движение является ламинарным и поток плавно обтекает твердое тело, не образуя вихрей; сопротивление обусловлено исключительно трением. В этой области для шарообразного тела ? = 24/R«.
С ростом Re на величину С, кроме трения, начинают влиять силы инерции; за кормой твердого тела возникают вихри, обус¬ловливающие рост силы Рс. В пределах Re = 2—1000, соответ¬ствующих переходному режиму движения, для шарообразного тела I = 10/Re°-5.
В интервале Re = 103—2- 105 режим движения является турбулентным, влияние трения вырождается, и для шароообраз-ного тела I = 0,44. При Re ж 2- 105 наступает кризис сопротив¬ления, и значение ? резко падает (в 4—5 раз).