恢復係數

恢復係數是反映碰撞時物體變形恢復能力的參數,它只與碰撞物體的材料有關。其定義為碰撞前後兩物體接觸點的法向相對分離速度與法向相對接近速度之比。兩種情況下,恢復係數(符號為e)的取值為:彈性碰撞時e=1;完全非彈性碰撞時e=0。另外還有閥門恢復係數等。

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碰撞的恢復係數定義

兩物體碰撞後同碰撞前沿碰撞面法向相對速度的比值。這定義也適用於兩物體的斜碰撞。恢復係數可用下式表示:
恢復係數
式中
為兩物體碰撞後速度沿碰撞面法向的投影;
為兩物體碰撞前速度沿碰撞面法向的投影。

恢復係數和碰撞

恢復係數與碰撞物體的材料有關,實驗確定的值見下表。
碰撞物體恢復係數的實驗值
碰撞物體
恢復係數
木球
0.5
鋼球
5/9
象牙球
8/9
玻璃球
15/16
恢復係數e值的範圍是:0≤e≤1。按e值的大小,碰撞可分為三類;
①彈性碰撞(0<e<1) 實際碰撞一般都屬這一類。碰撞物體的動能因引起振動而失散,物體的變形不能完全恢復,或伴有內阻引起的能量損失。
②完全彈性碰撞(e=1) 碰撞後,物體完全恢復原形,能量無損失。在巨觀現象中,這是不可能達到的理想情況;在微觀現象中,則有完全彈性碰撞,例如分子間的碰撞有完全彈性的,也有非完全彈性的。
③非彈性碰撞(e=0) 碰撞物體的變形不能恢復,其相對動能全部損失,碰撞後兩物體合成一體運動而不分開。

閥門恢復係數

閥門中,附加的試驗係數是在壓力降增加到使流量停止(或接近於不再)增加的流量試驗情況下測定的。這個係數稱之為閥門的恢復係數,因為這個係數值是衡量縮流和閥門出口之間總的壓力恢復的尺度,這個係數用符號Km表示,並定義如下:
Km=△Pm/△Pvc=△Pm/(P1-Pvc式中:
△Pm—產生阻塞流時閥體上的壓力降,磅/平方英寸;
△Pvc—在阻塞流下閥門入口和縮流處之間的壓力降,磅/平方英寸;
P1—閥門入口壓力,磅/平方英寸絕壓;
P2—在阻塞流下的縮流處壓力,磅/平方英寸絕壓。

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