התפקיד של Fluid Statics ב Aerostat ועיצוב בלונים: לחץ ו-Byoyancy

סטטינים פלויד ממלא תפקיד מכריע בעיצוב של אווירוסטטים ובלוני בלונים.הבנת חלוקת לחץ וכוחות בירוינטיות מסייע למהנדסים לייעל ביצועים ובטיחות. מאמר זה חוקר את מושגי המפתח ואת היישומים שלהם בטכנולוגיית בלון.

התפלגות לחץ בתנאי שפעת

בנוזל סטטי, הלחץ עולה עם עומק בשל משקל הנוזל לעיל.השינוי בלחץ זה משפיע על העיצוב המבני של בלונים ואירו סטטינים, במיוחד בשמירה על צורה ויושרה בגבהים שונים.לחץ בעומק נתון יכול להיות מחושב באמצעות המשוואה הידרוסטטית:

(ב) ⁇ 0=0=0=0 + ⁇ GigFirLT 1

כאשר P הוא הלחץ לעומק, P0 הוא הלחץ האטמוספרי, ⁇ הוא צפיפות הנוזל, g הוא האצה כבידה, ו h הוא העומק מתחת לפני השטח.

לינה ו Lift בעיצוב Aerostat

ביוקינסיות היא הכוח העליון המופעל על ידי נוזל על חפץ שקוע בו.עבור בלונים ואירוסטטים, buoyancy תלוי ההבדל בצפיפות בין גז הרמפה לבין האוויר שמסביב.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כאשר ⁇ fluid הוא צפיפות של נוזל עקורים, V הוא נפח של נוזל עקורים, g הוא האצה כבידה. גזי אור כמו הליום או מימן מספקים buoyancy גדולה יותר, ומאפשר למבנה להרים עומסים כבדים יותר.

שיקולים

מהנדסים חייבים לקחת בחשבון את השינויים בלחץ וכוחות החילוף בעת תכנון בלונים.כוח חומרי חייב לעמוד בהבדלים בלחץ, במיוחד בגובה גבוה שבו לחץ חיצוני טיפות.בנוסף, הבחירה של הסרת השפעות גז על buoyancy ושיקולי בטיחות.

איזון נכון של לחץ פנימי וכוחות מבולגן מבטיח יציבות וביצועים אופטימליים של אווירוטטים וכדורים על פני תנאי הפעלה שונים.