Что такое статическая тяга одного двигателя

От чего зависит тяга дымохода, как ее рассчитать и усилить

Тяга – это отдельный процесс аэродинамического характера, при котором продукты горения движутся из зоны с повышенным уровнем давления в зону с более низким показателем. В связи с этим тяга дымохода является наиболее важным параметром при расчете всей отопительной системы частного дома. При неправильном расчете возникает обратная тяга, при которой продукты горения не отводятся, а попадают в жилое помещение. От каких факторов зависит уровень тяги? Как правильно произвести расчет параметра? Какими способами можно усилить тягу при недостаточности? Читайте далее.

Процесс отвода продуктов горения

Передняя тяга

При езде на колеса могут воздействовать разные силы. Некоторые из них работают в продольных направлениях. Особенно эти воздействия можно отлично ощутить на разгоне либо на торможении. Поперечные рычаги не справляются с этими нагрузками, так как не были сконструированы под такие задачи. Для того чтобы колеса удерживались на своем месте продольно, используется реактивная тяга. Зачастую эти детали закрепляются на основном рычаге, чаще — на нижнем, а другой конец устанавливается на кузове автомобиля. Так удается добиться большей продольной устойчивости.

Концепции

Тяга к власти

Мощность, необходимая для создания тяги, и сила тяги могут быть связаны между собой нелинейный путь. В целом, п 2 ∝ Т 3 < Displaystyle mathbf

^ <2>propto mathbf^ <3>> . Константа пропорциональности варьируется и может быть решена для равномерного потока:

d м d т = ρ А v < displaystyle < frac < mathrm m> < mathrm t>> = rho A > Т = d м d т v , п = 1 2 d м d т v 2 < displaystyle mathbf= < frac < mathrm m> < mathrm t>> , mathbf

= < frac <1><2>> < frac < mathrm m> < mathrm t>> ^ <2>> Т = ρ А v 2 , п = 1 2 ρ А v 3 < Displaystyle mathbf= rho A ^ <2>, mathbf

= < frac <1><2>> rho A ^ <3>> п 2 = Т 3 4 ρ А < displaystyle mathbf

^ <2>= < frac < mathbf^ <3>> <4 rho A>>>

Обратите внимание, что эти расчеты действительны только для случая, когда входящий воздух ускоряется с места — например, при зависании.

Обратная величина константы пропорциональности, «эффективность» идеального двигателя малой тяги, пропорциональна площади поперечного сечения перемещаемого объема жидкости ( А < displaystyle A> ) и плотности жидкости ( ρ < displaystyle rho> ). Это помогает объяснить, почему передвигаться по воде легче и почему у самолетов гораздо большие пропеллеры, чем у судов.

Тяга к движущей силе

Очень часто возникает вопрос, как сравнить тягу реактивного двигателя с номинальной мощностью поршневого двигателя. Такое сравнение затруднительно, поскольку эти величины не эквивалентны. Поршневой двигатель не перемещает самолет сам по себе (винт делает это), поэтому поршневые двигатели обычно оцениваются по мощности, которую они передают на винт. За исключением изменений температуры и давления воздуха, эта величина в основном зависит от настройки дроссельной заслонки.

У реактивного двигателя нет воздушного винта, поэтому тяговая сила реактивного двигателя определяется по его тяге следующим образом. Сила — это сила (F), необходимая для перемещения чего-либо на некоторое расстояние (d), деленная на время (t), необходимое для перемещения на это расстояние: [5]

п = F d т < displaystyle mathbf

= mathbf < frac >>

В случае ракеты или реактивного самолета сила в точности равна тяге (Т), создаваемой двигателем. Если ракета или самолет движется примерно с постоянной скоростью, то расстояние, разделенное на время, будет просто скоростью, поэтому мощность равна тяге, умноженной на скорость: [6]

п = Т v < Displaystyle mathbf

= mathbf>

Эта формула выглядит очень удивительно, но она верна: движущая сила (или же доступная мощность [7] ) реактивного двигателя увеличивается с его скоростью. Если скорость равна нулю, то тяговая мощность равна нулю. Если реактивный самолет работает на полностью открытой дроссельной заслонке, но прикреплен к статическому испытательному стенду, то реактивный двигатель не производит тяги, однако тяга все равно создается. Комбинация поршневой двигатель- гребной винт также имеет движущую силу с точно такой же формулой, и она также будет равна нулю при нулевой скорости — но это для набора двигатель-гребной винт. Сам по себе двигатель будет продолжать вырабатывать свою номинальную мощность с постоянной скоростью, независимо от того, движется самолет или нет.

Теперь представьте, что прочная цепь разорвана, и реактивный самолет и поршневой самолет начинают двигаться. На малых скоростях:

Поршневой двигатель будет иметь постоянную 100% мощность, а тяга винта будет меняться в зависимости от скорости.
Реактивный двигатель будет иметь постоянную 100% тягу, а мощность двигателя будет меняться в зависимости от скорости.

Избыточная тяга

Если летательный аппарат с двигателем создает тягу T и испытывает тащить D, разница между ними, T — D, называется избыточной тягой. Мгновенные характеристики самолета во многом зависят от избыточной тяги.

Избыточная тяга — это вектор и определяется как разность векторов между вектором тяги и вектором сопротивления.

Ось тяги

Ось тяги для самолета — это линия действий от общей тяги в любой момент. Это зависит от расположения, количества и характеристик реактивных двигателей или гребных винтов. Обычно она отличается от оси сопротивления. Если это так, расстояние между осью тяги и осью сопротивления вызовет момент этому должно противостоять изменение аэродинамической силы на горизонтальном стабилизаторе. [8] Примечательно, что Боинг 737 МАКС, с более крупными двигателями с более низкой подвеской, чем предыдущие модели 737, имел большее расстояние между осью тяги и осью сопротивления, в результате чего носовая часть поднималась вверх в некоторых режимах полета, что требовало системы управления по тангажу, MCAS. [9] [10]

С неподвижным крылом самолета создает тягу вперед , когда воздух выталкивается в направлении , противоположном направлению полета. Это можно сделать несколькими способами, включая вращающиеся лопасти пропеллера или вращающийся вентилятор, выталкивающий воздух из задней части реактивного двигателя , или выбрасывая горячие газы из ракетного двигателя . [2] Прямая тяга пропорциональна массе воздушного потока, умноженной на разницу в скорости воздушного потока. Обратная тяга может быть создана для облегчения торможения после приземления путем изменения шага лопастей винта с переменным шагом или использования реверсора тяги на реактивном двигателе.Винтокрылые летательные аппараты и летательные аппараты V / STOL с вектором тяги используют тягу двигателя, чтобы выдерживать вес самолета, и векторную сумму этой тяги вперед и назад для управления скоростью движения.

Катер создает тягу (или обратную тягу) , когда пропеллеры обращены к ускорению воды в обратном направлении (или вперед). Возникающая в результате тяга толкает лодку в направлении, противоположном сумме изменения количества движения воды, протекающей через гребной винт.

Ракета продвигается вперед с помощью силы тяги равны по величине, но противоположны по направлению, к времени скорости изменения импульса отходящего газа ускоряется из камеры сгорания через сопло ракетного двигателя. Это скорость истечения относительно ракеты, умноженная на скорость выброса массы, или в математических терминах:

Т знак равно v d м d т < Displaystyle mathbf= mathbf < frac < mathrm m> < mathrm t>>>

Где T — создаваемая тяга (сила), — это скорость изменения массы во времени (массовый расход выхлопных газов), а v — скорость выхлопных газов, измеренная относительно ракеты. d м d т < displaystyle < frac < mathrm m> < mathrm t>>>

Для вертикального пуска ракеты начальная тяга при взлете должна быть больше веса.

Каждый из трех главных двигателей космического корабля «Шаттл» мог производить тягу 1,8 меганьютона , а каждый из двух твердотопливных ракетных ускорителей космического корабля — 14,7 МН (3 300 000 фунтов силы ), вместе взятые — 29,4 МН. [3]

Напротив, упрощенная система помощи при EVA Rescue (SAFER) имеет 24 подруливающих устройства по 3,56 Н (0,80 фунт-силы) каждый. [ необходима цитата ]

В категории «дышащих воздухом» реактивный двигатель AMT-USA AT-180, разработанный для радиоуправляемых самолетов, обеспечивает тягу 90 Н (20 фунт-сила-сила ). [4] Двигатель GE90 -115B, установленный на Boeing 777 -300ER, признанный Книгой рекордов Гиннеса «Самым мощным в мире коммерческим реактивным двигателем», имеет тягу 569 кН (127 900 фунтов силы).

Насколько вы сильны?

Рассмотрим простейший пример. Ваш ребёнок сел на санки и просит вас его покатать. С какой силой вам нужно тянуть эти санки, чтобы ребёнок остался доволен быстрой ездой ? Пока санки с ребёнком остаются в состоянии покоя, все силы, действующие на них, уравновешены. Состояние покоя — это частный случай инерции. Здесь на санки действуют две силы: тяжести Fт = m•g, направленная вертикально вниз, и нормального давления N, направленная вертикально вверх. Поскольку санки не движутся, то N – m•g = 0. Тогда из этого равенства следует, что N = m•g.

Когда вы решили покатать своего ребёнка, вы прикладываете силу тяги (Fтяги) к санкам с ребёнком. Когда вы начинаете тянуть санки, возникает сопротивление движению, вызванное силой трения (Fтр.), направленной в противоположную сторону. Это так называемая сила трения покоя. Когда тело не движется, она равна нулю. Стоит потянуть за санки — и появляется сила трения покоя, которая меняется от нуля до некоторого максимального значения (Fтр. max). Как только Fтяги превысит Fтр.max, санки с ребёнком придут в движение.

Чтобы найти Fтяги, применим второй закон Ньютона: Fтяги – Fтр.max = m•a, где a – ускорение, с которым вы тянете санки, m – масса санок с ребёнком. Допустим, вы разогнали санки до определённой скорости, которая не изменяется. Тогда a = 0 и вышеприведённое уравнение запишется в виде: Fтяги – Fтр. max = 0, или Fтяги = Fтр.max. Есть известный закон из физики, который устанавливает определённую зависимость для Fтр.max и N. Эта зависимость имеет вид: Fтр.max = fmax • N, где fmax – максимальный коэффициент трения покоя.

Если в эту формулу подставить выражение для N, то мы получим Fтр.max = fmax•m•g. Тогда формула искомой силы тяги примет вид: Fтяги = fmax•m•g = fск•m•g, где fск = fmax – коэффициент трения скольжения, g – ускорение свободного падения. Допустим, fск = 0,7, m = 30 кг, g = 9,81 м/с², тогда Fтяги = 0,7 • 30 кг • 9,81 м/с² = 206,01 Н (Ньютона).

Насколько силён ваш автомобиль?

Рассмотрим ещё пример. У вас есть автомобиль, мощность двигателя которого N. вы едете со скоростью v. Как в этом случае узнать силу тяги двигателя вашего автомобиля ? Поскольку скорость автомобиля не меняется, то Fтяги уравновешена силами трения качения, лобового сопротивления, трения в подшипниках и т. д. (первый закон Ньютона). По второму закону Ньютона она будет равна Fтяги = m•a. Чтобы её вычислить, достаточно знать массу автомобиля m и ускорение a.

Допустим, вы разогнали свой автомобиль до скорости v за какое-то время t, проехав расстояние s. Тогда Fтяги будет легко рассчитана по формуле: Fтяги = m•v/t. Как и в примере с санками, справедлива также такая формула: Fтяги = f•m•g, где f – коэффициент трения качения, который зависит от скорости автомобиля (чем больше скорость, тем меньше этот коэффициент).

Но что делать, если масса автомобиля m, коэффициент трения качения f и время разгона t неизвестны ? Тогда можно поступить по-другому. Двигатель вашего автомобиля при разгоне совершил работу A = Fтяги • s. Поскольку формула расстояния имеет вид s = v•t, то выражение для работы будет таким: A = Fтяги • v • t. Разделив обе части этого равенства на t, получим A/t = Fтяги • v. Но A/t = N – это мощность двигателя вашего автомобиля, поэтому N = Fтяги • v. Отсюда уже получим искомую формулу: Fтяги =N/v.

Допустим, вы разогнали свой автомобиль до скорости v = 180 км/ч, а мощность его двигателя N = 200 л. с. (лошадиных сил). Чтобы вычислить Fтяги двигателя, необходимо прежде перевести указанные единицы измерения в единицы СИ, т. е. международной системы измерения. Здесь 1 л. с. = 735,499 Вт, поэтому мощность двигателя составит N = 200 л. с. • 735,499 Вт/л. с. = 147099,8 Вт. Скорость в системе СИ будет равна v = 180 км/ч = 180 • 1000 м/3600 с = 50 м/с. Тогда искомое значение будет равно Fтяги = 147099,8 Вт/50 (м/с) = 2941,996 Н

2,94 кН (килоньютона).

Около 3 килоньютонов. Много это или мало ? Допустим, вы жмёте 100 килограммовую штангу. Чтобы её поднять, вам нужно преодолеть её вес, равный P = m•g = 100 кг • 9,81 м/с² = 981 Н (ньютон)

0,98 кН. Полученное для автомобиля значение Fтяги больше веса штанги в 2,94/0,98 = 3 раза. Это равносильно тому, что вы будете поднимать штангу массой в 300 кг. Такова сила тяги двигателя вашего автомобиля (на скорости 180 км/ч).

Таким образом, зная школьный курс физики, мы можем с лёгкостью вычислить силу тяги:

• человека,
• лошади,
• паровоза,
• автомобиля,
• космической ракеты и всех прочих видов техники.

В нашем видео вы найдете интересные опыты, поясняющие, что такое сила тяги и сила сопростивления.

Классическая становая тега

Чтобы научиться выполнять упражнение, следует сначала полностью изучить нюансы того, как делается хват.

Хват грифа

Хват бывает нескольких видов — смешанным, обратным либо прямым. Чтобы правильно удерживать гриф, необходимо развернуть руки ладонями по направлению к поясу.

Когда штанга имеет слишком большой вес, атлеты могут воспользоваться хватом, позволяющим развернуть одну руку к себе, а другую в противоположную сторону, то есть от себя. Такая вариация позволяет поднимать максимальные веса, но есть не самые приятные нюансы:

• Такой хват нарушает симметрию тела. Одна сторона при длительном выполнении становой тяги становится выше или ниже другой. Разница довольно маленькая (всего несколько миллиметров) и визуально может оставаться незаметной, но приводит к искривлению позвоночника.
• Смешанный хват приводит к возникновению крутящего момента. Штангу поворачивают в одну сторону. Данный момент находит отклик в позвоночном отделе и нагружает его.
• Сила хвата не тренируется, поскольку выполняется облеченная вариация.

Правильная техника исполнения предполагает расположение ладоней костяшками наружу. Когда масса штанги не позволяет сделать обхват, то есть руки начинают разжиматься, необходимо тренировать силу хвата. Сделать это позволяют специальные упражнения. Подбирать необходимо такое снаряд, чтобы его можно удерживать на протяжении шести-восьми повторений. Когда поднятие выбранной массы дается легко, веса можно увеличить.

Техника выполнения упражнения

Наиболее распространенным вариантом является становая классическая тяга, выполняемая на согнутых ногах.

Упражнение может выполняться стоя на полу либо в силовой раме, Смите. Становая тяга представляет собой базу, которую необходимо делать в начале тренировки.

Поэтапное выполнение:

• Хорошенько растяните ноги и поясницу.
• Возьмитесь за пустой гриф. Его вес обычно не превышает 20 килограммов. Необходимо встать перед грифом, расставить ноги на ширину чуть уже плечевого пояса. Стопы нужно держать параллельно друг к другу.
• Спину держите прямо. Таз необходимо отвести назад. Это позволяет обеспечить естественный прогиб в поясничной области. Нельзя допускать округления спины. Ни опускать, ни поднимать голову не нужно. Шея должна оставаться продолжением стены.
• Из принятого положения наклоните корпус вперед и отведите немного таз назад. Если все сделано правильно, плечи немного выдвинуты вперед, то есть слегка выходят за линию голеней. Колени начинают немного сгибаться. Наклон составляет порядка 10-15 градусов, что абсолютно нормально.
• Корпус наклоняют на 40-45 градусов вперед.
• Руки опускают вниз. Они при правильно исполнении находятся на одном уровне с передней частью голеней.
• Расстояние до грифа должно оставаться совсем небольшим. Чтобы взяться за него, необходимо присесть. Наклонять корпус назад либо вперед не надо. Вашей главной задачей становится движение плеч строго по вертикальной плоскости.
• Возьмитесь за гриф посредством правильного хвата, то есть ладони должны смотреть по направлению к туловищу.
• Плавно выпрямите нижние конечности и только после этого разогните спину. Когда упражнение будет выполняться уже не с пустым грифом, а с блинами на нем, опускаться настолько низко не потребуется. Вы сможете просто подойти к снаряду так, чтобы его гриф упирался прямо в голень. Именно из такой позиции поднимают утяжелитель.
• После выпрямления лопатки сводят вместе.
• Начните опускаться. Сначала сгибайте спину примерно до 45 градусов, а затем уже ноги. Обязательно нужно следить за тем, чтобы плечи располагались прямо над грифом.
• Сделайте порядка 10-15 разминочных повторений, а потом уже начинайте работать с блинами. Начинать следует с весом от 6 до 8 килограммов, выполняя 3-4 подхода. Крайне не рекомендуется без подготовки пытаться взять, например, 150 килограммов.

Что лучше для женщин – румынская тяга или мертвая тяга?

Один из самых популярных вопросов среди представительниц прекрасного пола, когда речь заходит о тягах. Увы, но на него нет однозначного ответа. Каждое из этих упражнений “по-своему” хорошо и положительно влияет на мышечный тонус. Поэтому, каждое из упражнений нужно выполнять исходя из собственных целей.

Например, если требуется дать общую нагрузку, то можно воспользоваться румынской. Ведь кроме этого также будут задействованы бицепс бедра, ягодицы и поясница.

Но, когда эту “тройку” надо прокачать отдельно, сделав на них особый акцент, то в таком случае на помощь приходит мертвая. Варьируя между этими двумя упражнениями, можно добиться желаемого результата.