Почему летают машины - 2

Теги:авиация
 
1 2 3 4 5 6 7 65
+
+1
-
edit
 

Zeus

Динамик

(Мне жалко :rolleyes: Специально убедился, что место еще есть, накатал такой красивый текст :p - а топик закрылся. Причем на пессимистической ноте. Мне кажется, не все еще потеряно.)

Я, кажется, догадался. Но Старый меня немного опередил. victorzv, вы говорите (и приводите умные картинки) о совсем другом скосе потока. Не будем сейчас углубляться в терминологию, какой из них "тот", а какой - нет. Да, концевые вихри изменяют местный угол атаки, да, они отклоняют поток вниз. Но это все паразитизм описывает не все :)
Хочу задать наводящий вопрос. Если все-таки убрать концевые вихри - будет все-таки скос потока или нет? ;) Сразу хочу уберечь от такой ошибки:

victorzv>У крыла бесконечного размаха подъемная сила есть, а концевых вихрей и скоса потока нет. Большой размах отличается от бесконечного в бесконечное число раз.

- не стоит так увлекаться абстракциями. Если вы умудритесь поставить крыло бесконечного размаха на самолет (конечной массы), и крыло это будет обладать конечной хордой (или бесконечно малой? ;)), то у этого крыла будет бесконечная площадь. Любой отдельно взятый кусок крыла будет создавать бесконечно малую подъемную силу и, соответственно, бесконечно малый скос. Это не интересно. Поступим проще. Будем работать с профилем (единственной "реализацией" которого в свободном воздухе и будет крыло бесконечного размаха). Поместим секцию крыла в плоскую аэродинамическую трубу. Этот профиль с торцов зажат стенками трубы, никаких концевых вихрей нет. Подъемная сила есть. Внимание, вопрос! Будет ли наблюдаться скос потока? Для большей наглядности будем мерять так. Поместим позади профиля очень легкую лопаточку (не слишком близко, чтобы не трепыхалась, но и не очень далеко). То есть как бы стабилизатор эдакий, на котором скос обычно и отыгрывается. Будет ли лопаточка отклоняться от оси трубы?
И животноводство!  
+
-
edit
 

avmich

координатор

Топик закрылся на весьма оптимистической ноте :) . Старый, правда, несколько переживает, что не получится объяснить - но это. думаю, совсем не так. Ошибка действительно в непонимании физических принципов, а поскольку это довольно глубокая причина, то для того, чтобы идти дальше, придётся сначала разобраться с этим. С другой стороны, задача достаточно простая, так что после того, как принципы будут поняты, почти всё будет понятно.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Поймите, ребята, задача не об аэродинамике, и непонимание - тоже не в аэродинамике. Скос потока тут не причём, и рассуждения о конечности или бесконечности крыла - тоже. Речь идёт об интегральных характеристиках.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Пожалуйста, не углубляйтесь в аэродинамику :) . Задача не об этом.
 
+
-
edit
 
Старый, надеюсь, что ты ЛИЧНО :) согласен с утверждением, что согласно закону Бернулли НАД крылом образуется зона ПОНИЖЕННОГО жавления, а ПОД крылом зона ПОВЫШЕННОГО давления?
Внимание, вопрос!
За задней кромкой крыла КУДА устремится воздух - из зоны повышенного давления в зону пониженного или наоборот? :cwm12:

Ник
P.S. Если "наоборот" то я "пас", и тут же МОМЭНТАЛЬНО соглашусь, что крыло надо считать по формуле Циолковского :lol:
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 

Zeus

Динамик

avmich>Поймите, ребята, задача не об аэродинамике

Нет, это про муху была не об аэродинамике! ;) А цель этого топика, как я понимаю, связать Бернулли и Ньютона в единое, глубокое понимание :) И желательно правильное ;)
И животноводство!  
+
-
edit
 

avmich

координатор

Вопрос "почему машины летают" я понимаю как вопрос о принципе. В этом смысле он не отличается от задачи о мухе.

Вопрос "как машины летают" - совсем другой.

С первой страницы темы:

victorvz> Напоминаю, что дискуссия идет о том за счет чего создается подъемная сила - за счет отбрасывания крылом воздуха вниз или за счет других причин.

Моё мнение - за счёт отбрасывания воздуха вниз.

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 
+
+1
-
edit
 

avmich

координатор

Старый, эффект Магнуса и формула Бернулли, конечно, правильными быть не перестают, но они и не противоречат законам Ньютона. Для "аэродинамиков" эти формулы - просто начальные данные, поскольку более фундаментальные законы лежат за пределами аэродинамики, а смотреть на физику они не хотят. Собственно, об этом и речь - что является первоосновой. Конечно, давления сверху и снизу крыла разные. Но говорить, что самолёт летает из-за разности давлений - это, в какой-то степени, говорить, что деньги в тумбочке, потому что их туда положили.
 
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

Nick_Crak>За задней кромкой крыла КУДА устремится воздух - из зоны повышенного давления в зону пониженного или наоборот? :cwm12:

А вы подумайте куда будет устремляться воздух не за задней кромкой, а под/над самим крылом.
1 варианта: Из зоны повышенного давления под крылом воздух будет уходить в зону нормального давления (в стороны и вниз). В зону пониженного давления над крылом, воздух будет приходить из области нормального давления (сверху и со сторон). Создается суммарный поток воздуха напрвленный вниз.
2 вариант: Из зоны повышенного давления под крылом воздух просачивается сквозь крыло в зону пониженного давления. Создается суммарный поток направленный вверх.

Какой вариант Ваш?

victor: Два вопроса.
1) Третий закон Ньютона справедлив?
2) Будет ли подъемная сила в ламинарном потоке (нет никаких концевых и прочих вихрей)?
 

.cpp

втянувшийся

TheFreak>И заодно проинтегрируйте все вихри и прочие потоки. Найдите суммарный импульс объема воздуха до и после прохождения крыла сквозь него. ОК?

Прошу прощения за задержку на выходные: нет у меня дома интернета.

эпиграф:

...Задумайтесь о том...

В.С.Высоцкий

И так. Захожу в комнату без сквозников. Плотно закрываю дверь. Запускаю комнатную модель с резиновым мотором. Пока она летает в строю с тремя мухами, беру в уме интеграл по объему комнаты для всех вихрей и потоков. Получаю ноль. Выхожу на улицу. Здесь летает полно самолетов, мух и парашютистов, не соблюдая строя. Опять беру в уме интеграл по объему для всех вихрей и потоков. Получаю импульс, равный массе атмосферы, умноженной на орбитальную скорость планеты.

Ну, так кто от чего отталкивается в конечном счете? Все только перемешивают воздух. А его как не перемешивай, суммарный импульс будет ноль! Причем лучше всего перемешивать поменьше, потому что иначе 100% энергии любого перемешивания тратится на нагревание этого воздуха. И даже тот, кто уверен, что он воздух отталкивает, всего навсего занимается перемешиванием. Т.е. тратит силы впустую.

И это не пустые слова. Потому что лучще всего летает крыло бесконечного размаха, которое совсем ничего не перемешивает. И любой аппарат, чем меньше он перемешивает (пихает и нагревает), тем лучше он летает.

Лучше один раз опереться, чем все время пихаться. (с) Моё.
 
+
+1
-
edit
 

avmich

координатор

>За задней кромкой крыла КУДА устремится воздух - из зоны повышенного давления в зону пониженного или наоборот?

"- Василий Иваныч, откуда это ты такой?
- Из Москвы, Петька, из Москвы. На курсах повышения квалификации был. Учился, значит.
- А что изучал, Василий Иваныч?
- Разные науки, Петька. Диалектику, логику и философию.
- А что это такое?
- Это?.. Хм... Ну, как бы тебе объяснить... Ну, вот смотри, стоят два человека - один грязный, другой чистый. Кто из них в баню пойдёт?
- Ну, грязный, конечно, это ж всякому ясно, Василий Иваныч!
- А вот и нет, Петька. Грязный - он ведь почему грязный? Потому что в баню не ходит. Так вот чистый туда, в баню, и пойдёт. Этому нас учит наука диалектика.
- Ух ты!..
- А вот ты смотри дальше. Стоят два человека, один грязный, другой чистый. Который из них в баню пойдёт?
- Ну, чистый, наверное?
- Дурак ты, Петька. Зачем же чистому в баню идти? Он и так чистый. Грязный пойдёт, конечно - логично, правда ведь? И этому нас, Петька, учит как раз наука логика!
- Ну, ваще!..
- А вот ты дальше смотри. Стоят два человека, один грязный, а другой чистый. Кто из них в баню пойдёт?
- А хрен его знает, Василий Иваныч.
- Правильно, Петька! И этому нас учит наука философия!"
(с) народный фольклор

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 

.cpp

втянувшийся

Zeus>Любой отдельно взятый кусок <бесконесного> крыла будет создавать бесконечно малую подъемную силу и, соответственно, бесконечно малый скос.

Эпиграф:

Поздравляю соврамши!

М.А.Булгаков (М и М)

"отдельно взятый кусок <бесконесного> крыла" будет создавать максимально возможную подъемную силу при постоянстве всех прочих параметров (хорде, угле атаки, прфиле и т.д. и т.п.).
А "скос" как сначала скосится, так потом откосится. Потому как и не скос это вовсе, а проявление "присоединенного" вихря.
 
+
+1
-
edit
 

avmich

координатор

Вот ещё вариант картины происходящего. То, что происходит на самом деле - если на это так посмотреть.

Опишите вокруг самолёта сферу, чтобы весь самолёт был внутри неё. Теперь опишите сферу вдвое большего радиуса, с центром в той же точке, что и у первой сферы. Получили - что? Нет, не сферического коня в вакууме. Самолёт находится в воздухе, а мы ещё дополнительно считаем, что внешняя сфера не касается поверхности земли, и не пересекается с нею.

Рассмотрим воздух в пространстве между сферами. Оказывается, что импульс этого воздуха растёт, вниз, со скоростью вес самолёта в секунду.

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

> avmich! Вы пытаетесь ограничиться рассмотрением области, непосредственно примыкающей к крылу. Так делать нельзя, потому что возникновение подъемной силы - явление объемное. Это на полном серьезе.

Про теорию близкодействия слышали?

Крыло не взаимодействует непосредственно с молекулами воздуха, находящимися от него на расстоянии. Только опосредованно, через взаимодействие с более близкими молекулами. Это близкое взаимодействие имеет характер отбрасывания, т.е. изменения импульса при столкновении с поверхностью. Интеграл этого изменения импульса здесь уже неоднократно приводился - и это то, что нам непосредственно говорит уже приводившися здесь закон.

С точки зрения крыла, всё, что происходит - столкновение с ним молекул. При этом крыло получает силу вверх, а все молекулы вместе - вниз.

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

TheFreak>>2) Будет ли подъемная сила в ламинарном потоке (нет никаких концевых и прочих вихрей)?

Дилетант>2) Нет, не будет!

Зря вы влезли, Дилетант. :)
Будет и еще как будет. Я бы даже сказал, при турбулентном потоке подъемная сила будет уменьшаться.

Вот почитайте здесь: http://www.nature.ru/db/msg.html?uri=lect4-4.html&mid=1161416

Есть там такая фраза:
"Типичная картина безотрывного обтекания воздухом профиля крыла самолета при небольшом угле атаки изображена на рис. 4.24а. Уже из одного только факта, что поток после обтекания приобрел составляющую импульса, направленную вниз, следует, что такой же импульс вверх приобретает крыло."

Там и про присоединеннный вихрь есть. Дальше. Где используют такое представление для расчета подъемной силы.
 

.cpp

втянувшийся

avmich>О, замечательно. Итак, самолёты закручивают воздух вокруг крыла. Расскажите, пожалуйста, как это можно сделать.

Во-первых, хочу заметить, что это не я придумал, а Н.Е.Жуковский, за что и получил почетное звание "отца русской авиации". Как происходит "закручивание" - вопрос не дилетанский, позвольте отослать Вас к специальной литературе. Только будьте осторожны с выбором авторов, т.к. здесь наблюдается та же картина, что и с теорией относительности, когда появляется море работ, иллюстрирующих субъективное понимание автором вопроса, весьма далекое от реальности.

Прошу не рассматривать это как попытку уйти от вопроса. Просто этот вопрос слишком сложен, и хотя я имею собственное представление о происходящих процессах (система "крыло-присоединенный вихрь" как динамическая система с положительной обратной связью), будет корректнее обратиться к более авторитетным авторам.

avmich>Сомневаюсь, поэтому, что самолёты просто закручивают воздух. На самом деле, вихрь вокруг самолёта образуется, но при этом воздух взаимодействует не только с самолётом - но и с воздухом в некотором отдалении от самолёта (крыла). То есть, молекулы, более близкие к самолёту, передают импульс молекулам, более далёким от него.

Прекрасно! Продожайте думать в этом направлении и у Вас все получится. Опять же на полном серьезе.

avmich>Поэтому, конечно, в итоге воздух в окрестности самолёта вся равно оставляет приобретённый импульс. Импульсу этому деться некуда до столкновения с землёй.

... а Земля, получив импульс, опять же передает его ... воздуху. Позвольте Вам заметить, что наличие твердого ядра планеты не является необходимым условием возникновения подъемной силы. Для возникновения подъемной силы среда просто должна иметь ненулевую плотность и быть способной передавать давление т.е. быть несжимаемой, или почти несжимаемой. Поэтому летать можно даже в атмосфере газовых гигантов.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Последнее сообщение я понимаю как согласие с моей точкой зрения. Говоря об отбрасывании воздуха, я, конечно, имел в виду окрестности самолёта.

Твёрдое ядро планеты, конечно, необязательно - там роль "обращения импульса воздуха) будет играть гравитация. А вот в модели бесконечной трёхмерной среды с постоянными характеристиками (именно она часто применяется в самолётостроении) - воздух будет накапливать импульс "вниз".

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

>Как происходит "закручивание" - вопрос не дилетанский

Я это понимаю. Поэтому мой подход гораздо проще - мне гораздо проще объяснить, как происходит изменения импульса молекул воздуха (близкодействие), чем Вам - как происходит закручивание воздуха в вихрь.

И главное, всё равно в окрестности самолёта воздух в целом получает импульс вниз. То есть - отталкивается самолётом.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

>Описывать такие сферы бесполезно, потому что каждая такая сфера является незамкнутой системой.

Это не очень понятно. Ну, незамкнутая, ну и что? Я как раз и говорю, что характеристики этой незамкнутой системы меняются со временем - в частности, вертикальный импульс.

Незамкнутость системы ещё не означает невозможность любого её рассмотрения.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

>Продожайте думать в этом направлении и у Вас все получится.

Что я и делаю на протяжении уже третьей темы. К сожалению, не все следуют.
 

.cpp

втянувшийся

Дилетант>2) Нет, не будет!

TheFreak>Зря вы влезли, Дилетант.
Будет и еще как будет. Я бы даже сказал, при турбулентном потоке подъемная сила будет уменьшаться.

TheFreak! Читайте и цитируйте постинги целиком:

Дилетант>2) Нет, не будет! Потому что ламинарный поток - это когда две молекулы, расставшись со слезами на носке крыла, счастливо воссоединяются на его задней кромке. А вот когда пробежавшая по верхней стороне крыла молекула обнаруживает, что ее подруга запаздывает, то это значит, что к крылу "присоединился" коварный вихрь, который виртуально (реверанс В.М.) бегает вокруг крыла и заставляет несчастные молекулы давиться в областях повышенного давления и разряжаться в областях пониженного. А поток вокруг крыла хоть и не ламинарный, но безотрывный. А это две большие разницы.

Безотрывный и ламинарный потоки - не одно и тоже. Ламинарным называется поток, для которого интеграл ротора по любой замкнутой области равен нулю. Если тело одтекается ламинарным потоком, то лобовое сопротивление и подъемная сила будут равны нулю.

Поток вокруг крыла не ламинарный, т.к. интеграл ротора по любой области, включающей в себя все крыло, не ноль!

Но поток вокруг крыла безотрывный, т.к. интеграл ротора по любой сплошной области, включающей в себя любую часть крыла (но не все крыло) будет равен нулю!
 
RU Владимир Малюх #25.11.2002 08:12
+
-
edit
 
Zeus>Хочу задать наводящий вопрос. Если все-таки убрать концевые вихри - будет все-таки скос потока или нет? ;)

Я, Сереж, уже спрашивал :)
Maschinen muessen "idiotensicher" werden  

.cpp

втянувшийся

avmich>Что я и делаю на протяжении уже третьей темы. К сожалению, не все следуют.

avmich! Не торопитесь. Что бы понять механизм возникновения подъемной силы мне понадобилось очень много времени. А начинал я как и Вы - с очевидного - молекулы стучат о крыло. А чтобы понять, почему дело не в отбрасывании воздуха крылом, можно обсчитать такую модель: крыло находится в вакууме, и на него направляется струя очень холодного воздуха (температура стремится к абсолютному нулю). Известны угол установки крыла, скорость струи, плотность, давление пренебрежимо мало (из-за малой температуры). Посчитайте, и Вы получите, что что сила, создаваемая "отбросом струи" слишком мала.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Подъёмная сила всегда будет равна скорости приращения импульса воздуха (кстати, вблизи абсолютного нуля он твёрдый... разве что давление очень мало?..). В таком виде утверждение практически является перефразировкой третьего закона Ньютона.

А механизм возникновения подъёмной силы - подробности вопроса "как она возникает" - просто не нужен. Поймите, я его вообще не рассматриваю принципиально. Не нужен он.

Так что торопиться с этим некуда ;) .

[ 25-11-2002: Message edited by: avmich ]
 

.cpp

втянувшийся

avmich>И главное, всё равно в окрестности самолёта воздух в целом получает импульс вниз. То есть - отталкивается самолётом.

Но это изменение импульса создает лишь ничтожную часть от наблюдаемой подъемной силы. Блин.
 
1 2 3 4 5 6 7 65

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru