- Ньютона теория обтекания
Нью́тона тео́рия обтека́ния приближенная теория, описывающая обтекание тела идеальной жидкостью, частицы которой движутся с постоянной скоростью, не взаимодействуют друг с другом, а при столкновении с телом полностью передают ему нормальную к поверхности составляющую количества движения и, сохраняя постоянной касательную составляющую, продолжают двигаться вдоль тела. Предложена И. Ньютоном в конце XVII в. С точки зрения современной газовой динамики Н. т. о. соответствует модели гиперзвукового обтекания, в которой головная ударная волна в пределе совпадает с поверхностью тела нулевой кривизны (см. Гиперзвуковое течение). Основным результатом Н. т. о. является формула Ньютона для коэффициента давления cp: cp = 2sin2Θ, где Θ угол наклона поверхности тела к вектору скорости набегающего потока. Эта формула практически применима и для приближенного расчета давления на телах выпуклой формы, в практике используется так же несколько более точная, так называемая модифицированная, формула Ньютона:
cp = cp0sin2Θ/sin2Θ0,
где cp0 точное значение коэффициента давления в некоторой характерной точке, соответствующей углу наклона поверхности Θ0. Величина cp0 часто определяется в передней критической точке тела, для которой угол Θ0 равен 90°. Формула Ньютона не учитывает центробежные силы в сжатом слое газа, возникающие при его движении вдоль искривлённой поверхности. Для расчёта давления учётом центробежных сил используется формула НьютонаБуземана.
На основе формул Ньютона и НьютонаБуземана сравнительно просто решаются задачи оптимизации при определении формы тел минимального сопротивления аэродинамического в гиперзвуковом потоке. Например, тонкое тело вращения, образующая которого задана степенной функцией, является оптимальным при задании ряда комбинаций его геометрических параметров, волновое сопротивление может быть уменьшено путём перехода от тела вращения к пространственным телам с звездообразной формой поперечного сечения.
Литература:
Теория оптимальных аэродинамических форм, под ред. А. Миеле, пер. с англ., М., 1969; Аэромеханика сверхзвукового обтекания тел вращения степенной формы, под ред. Г. Л. Гродзовского, М., 1975;
См. также литературу при статье Гиперзвуковое течение.В. И. Голубкин.
Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.