Энциклопедия техники - ньютона теория обтекания

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. таким образом соответствует модели гиперзвукового обтекания, в которой головная ударная волна в пределе совпадает с поверхностью тела нулевой кривизны (см. Гиперзвуковое течение). Основным результатом Н. таким образом является формула Ньютона для коэффициента давления cp:

cp = 2sin2((),

где (г) — 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 = cp0sin2(()/ sin2(()0,

где cp0 — точное значение коэффициента давления в некоторой характерной точке, соответствующей углу наклона поверхности (а)0. Величина cp0 — часто определяется в передней критической точке тела, для которой угол ( )0 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 Ньютона — Буземана.

На основе формул Ньютона и Ньютона — Буземана 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. Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия

Главный редактор Г.П. Свищев

1994