27.Давление ветра на здание и сооружение.

Давление ветра на сооружения, а также распределение этого давления по контуру здания необходимо учитывать при проектировании сооружений в районах, где действуют ветры значительной силы. В большинстве случаев сооружения настолько молообтекаемы, что коэф-нт сопротивления их зависит только от формы и расположения и практически не зависит от числа Рейнольдса. При этом форма зданий и их расположения по отношению к переменному направлению ветра обычно так сложны и не симметричны, что аналогичное определение распределения давления становится невозможной. В этих случаях приходится переходить к продувке моделей сооружений в аэродинамической трубе или буксировке их в гидравлическом бассейне. Скорость ветра растет с удалением от пов-ти земли по степенному закону: , - скорость ветра на достаточно большом расстоянии Н от пов-ти Земли. - скорость ветра на расстоянии у от пов-ти Земли. Для уменьшения давления ветра следует по возможности уменьшать площадь сечения сооружения в перпендикулярном направлении господствующих ветров и придавать сооружениям возможно более обтекаемые формы. Давление ветра на единицу площади и сооружения на здания и сооружения обычно выражают через скоростной напор свободного ветрового потока в виде: , - аэродинамический коэффициент, - скорость ветра на достаточном удалении от сооружения. В случае повышенного избыточного давления ветра на пов-сть сооружения, аэр. коэф. К_в>0, в случае разряжения K_в>0. Схематическое распределение аэродинам. коэф. по контуру здания представлено на рисунке.

Повышенное давление возникает на той стороне здания на которой набегает ветровой поток. На наветреной стороне здания =0,5-0,8; на заветренной торцевой стороне: =0,2-0,3.

28.Сопротивление трение. Пограничный слой.

При определении величины сопротивления трения формула записывается в виде. , ω – обтекаемая пов-ть тела. - коэф-нт сопротивления трения. - скорость вдали от тела. Этот вид сопротивления можно наблюдать в чистом виде при обтекании пластинки установленной вдоль течения.(1- ламинарный слой, 2- турбулентный пограничный слой). При этом нет отрыва струи, но вдоль пластинки возникает т.н. пограничный слой жидкости, поперечные размеры которого увеличены вниз по течению. Вне этого слоя скорость потока такова как и при отсутствии пластинки, т.е. влияние сил вязкости здесь пренебрежимо мало. Наоборот – в пределах пограничного слоя силы вязкости оказываются существенные также как и силы инерции. Пограничный слой начинается у обтекания тела распространяется по всей его пов-ти, при этом постепенно расширяется. практически за толщину слоя принимают то расстояние от пластинки, где скорость отличается не более чем на 1% от скорости невозмущенного потока .Пограничный слой может быть ламинарным и турбулентным. От состояния пограничного слоя зависит в значительной мере величина сопротивления трения. Обычно в пределах части пластины пограничный слой имеет ламинарный характер; с увеличением его толщины он теряет устойчивость и переходит в турбулентный пограничный слой. Состояние пограничного слоя зависит главным образом от числа рейнольдса, характеризующего движение в этом слое. Число Re записывается в виде: , где l – длина пластины. Для плоской пластинки ламинарный пограничный слой переходит в турбулентный при Re_крит= =485000, где х_{критиеское}- длина переднего ребра пластинки до конца ламинарной части пограничного слоя. Если длина пластинки L<X_крит, то весь пограничный слой будет ламинарным. Если длина пластинки L>X_крит, то часть пограничного слоя будет ламинарной, а часть-турбулентной.