Отправка ЛА происходит на высоте 10000 м со скоростью 800 км/ч. Необходимо определить динамическую и кинематическую

  • 4
Отправка ЛА происходит на высоте 10000 м со скоростью 800 км/ч. Необходимо определить динамическую и кинематическую вязкость воздуха на данной высоте, а также число Маха полета воздушного судна.
Викторович
5
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулы, связанные с аэродинамикой и физикой газов.

1. Определение динамической вязкости воздуха:
Динамическая вязкость (\(\mu\)) определяет сопротивление воздуха при движении тела в нем. Динамическая вязкость воздуха зависит от его температуры (\(T\)) и может быть вычислена с использованием формулы Саттона:
\(\mu = 1.458\times 10^{-6}\times \sqrt{\frac{T}{S}}\)

Где:
\(\mu\) - динамическая вязкость воздуха в Па*с.
\(T\) - температура воздуха в Кельвинах.
\(S\) - температура воздуха пониженного давления в градусах Кельвинах.

2. Определение кинематической вязкости воздуха:
Кинематическая вязкость (\(\nu\)) является отношением динамической вязкости воздуха к его плотности (\(\rho\)). Она обозначает способность воздуха деформироваться при заданной скорости. Кинематическая вязкость воздуха вычисляется следующим образом:
\(\nu = \frac{\mu}{\rho}\)

Где:
\(\nu\) - кинематическая вязкость воздуха в \(м^2/с\).
\(\mu\) - динамическая вязкость воздуха в Па*с.
\(\rho\) - плотность воздуха в \(кг/м^3\) на данной высоте.

3. Определение числа Маха полета воздушного судна:
Число Маха (\(M\)) описывает отношение скорости воздушного судна (\(V\)) к скорости звука в воздухе (\(a\)). Скорость звука в воздухе зависит от его температуры и может быть вычислена по следующей формуле:
\[a = \sqrt{\gamma \cdot R \cdot T}\]

Где:
\(a\) - скорость звука в воздухе в \(м/с\).
\(\gamma\) - показатель адиабаты (для воздуха около 1,4).
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314\ м^2 / (К \cdot с^2)\)).
\(T\) - температура воздуха в Кельвинах.

Число Маха можно вычислить следующим образом:
\[M = \frac{V}{a}\]

Где:
\(M\) - число Маха полета воздушного судна.
\(V\) - скорость воздушного судна в \(м/с\).

Вышеуказанные формулы позволят решить задачу. Необходимо учесть, что значения температуры и плотности воздуха могут изменяться в зависимости от высоты полета и других факторов. Если известны дополнительные данные, их следует использовать для получения более точных результатов решения задачи.