Так как-же зависит площадь паруса от силы ветра?

[Urry1]

Сообщение от MiniMax

Удивительно. Чувствую себя сводным братом братьев Райт на заре авиации, когда летательные аппараты строились и летались на чистой эмпирике. Это первый случай в моей инженерной практике, когда известный анекдот с концовкой "Да чё тут думать! Трясти надо!" становится не веселой шуткой, а серьезным руководством к действию. Наверно мне надо пересмотреть мои подходы к конструированию и эксплуатации машин и механизмов. Но честно, мне бы не хотелось садиться в автомобиль или самолет, если я знаю, что они созданы по подобному методу "трясения".

@Гидрограф: Спасибо за комменты. Вообще это печально. Ведь для яхт есть теоретические учебники, расчетные программы, полуэмпирические формулы, поляры и т.д., которые реально работают. Я думал, что для виндсерфинга тоже есть что-то подобное.

Ну что вы сразу так конкретно? Крыло рассчитывается исходя из возможности нести максимальную массу. То есть оно несёт при рассчётной скорости. Если нужна меньше скорость— площадь крыла увеличивается (механизацией крыла), больше— механизация убирается. Соответственно растёт и уменьшается сопротивление. У нас мы имеем постоянную площадь, можем менять кривизну профиля, а сопротивление — незначительно. Поэтому сколько не теоризируй, сброс порыва ветра пятёркой возможен, а вот десяткой такой же по силе кирпич не обойти, потому как банально даже в левентик её будет рвать из рук. Ну и всё же мы ходим в двух средах: вода/воздух. Поэтому чистое применение самолётной динамики малость некорректно. Про рассчёты по яхтам: покажите мне глиссирующий яхту? Я видел только один класс на всё великое множество в мире. Так у яхт парус можно зарифить. Убрать половину парусов. В отличие от виндсёрфинга. Разве не так? Яхты с гидрофойлом не берём. Да и у них в передоз возникают сложные проблемы. И мачты ломает, и набок заваливает, вплоть до оверкиль. Поэтому если хотите— считайте. Только кпд известен. Вы думаете, до вас никто не задавался такими вопросами? Не вы первый, не вы последний. Всё равно всё решают испытания— опять же это относится к практике… да, и Райт вообще-то использовали в своих опытах аэродинамическую трубу, прежде, чем полететь. И потом испытывали планер на горе в ветер, держа на швартовах, чтоб не улетел. Именно они опытным путём открыли способ разворота в крене, придумали элероны, в отличие от европейцев. А начинали перекосом крыла. И всё опытным путём, но формулы им помогали. Вы же не рассчитываете новый вид паруса и доски, всё основное уже придумано— поэтому отбросьте фанатизм в формулах, и просто катайте, улучшайте навыки и чувство ветра. Потом на своём споте вы даже сильно думать не будете, какой парус брать и вообще надо ли идти катать в сомнительных условиях

Сообщение от MiniMax

А вы Дмитрий задайте вопрос себе: зачем люди вообще занимаются виндсерфингом? Или играют в шашки? Или лезут на Эверест? Или ковыряются в земле - ищут какие-то доисторические кости или черепки? А вот мне нравится ковыряться в экспериментальных данных в надежде найти какие-нибудь тенденции или закономерности. Так, кстати Макс Планк вывел свой закон излучения и открыл фотоны. Ему за это Нобелевскую премию дали, а он в свое открытие не верил до конца жизни. Странные люди, да? Уж лучше-бы дрова кололи. Все пользы больше...

Так вам, батенька, не сюда… наверно, к профессорам физмата на форум заходите…

Сообщение от Dmitrii

Автор говорит о ветровом давлении на плоскость (причем тут Жуковский не знаю). Оно зависит от квадрата скорости. Формула Жуковского описывает подъемную силу крыла. И в ней квадратичной зависимости нет.
В виндсерфинге на парус действуют обе эти силы плюс ещё куча других факторов.

Y=Yk x rv^2 xS не умею писать красиво, вот формула подъёмной силы. Ро вэ квадрат делённое на 2— это скоростной напор, S—площадь крыла. Ук это коэффициент подъёмной силы, то есть лифта. Чья формула, откровенно не помню.. извините, провалы)))

Сообщение от mm7

Изначальный вопрос был


Как помирить? Просто понять, что в теории рассматривается главный вопрос и отбрасывается все остальное, не имеющего прямого влияния. Принцип бритвы Оккама. Например - зависимость ПС от скорости потока. Основные факторы - скорость потока, плотность текучего вещества, коэффициент ПС профиля крыла, площадь крыла. Заметьте, тут убрана даже вязкость вещества, турбуленция, а все характеристики профиля и даже угол атаки замешаны в Кпс. А у Кутта-Жуковского вообще все замешано в некую циркуляцию скорости.
Т.е. много чего отбрасывается и "сваливается в кучу" ради вывода Закона, главной зависимости.

А на практике? Там еще больше факторов, не только вязкость воздуха, турбуленция, и его плотность, уменьшающаяся с температурой, кстати. Но и куча всего вышеописанного, которое очень разнообразит конечный практический результат.

Вот это и надо понимать.

Циркуляция скорости— это попытка математически описать закручивающиеся потоки на поверхности крыла, типа можно множество этих микровихрей рассмотреть как единую циркуляцию ( сумму мелких). То бишь «оцифровать» для написания. Я так думаю

[mm7]

Сообщение от Urry1

Циркуляция скорости— это попытка математически описать закручивающиеся потоки на поверхности крыла, типа можно множество этих микровихрей рассмотреть как единую циркуляцию ( сумму мелких). То бишь «оцифровать» для написания. Я так думаю

Нет. Не путайте турбуленцию с циркуляцией.

[ALEX3M]

Сообщение от mm7

Нет. Не путайте турбуленцию с циркуляцией.

Это не он "путает", а Фон Карман)))

[lalex]

Или турбулентность с циркулярностью ))
Запутали вконец: кататься не смогу, не то что объяснить кому-то ; (

[mm7]

Сообщение от ALEX3M

Это не он "путает", а Фон Карман)))

Ничего Фон Карман не путал. У него свои завихрения . Дорожка Фон Кармана.

У Кутты и Жуковского циркуляция не самого потока, а дельты скорости потока вокруг профиля.
И это не отменяет образование спутного вихря за крылом (типа как по Фон Карману, но не осциллирующего)
И это так же не отменяет образование турбуленции где-то после 1/3 от передней кромки.

[Dmitrii]

[skat]

Сообщение от MiniMax

@ mm7, latad Значит ли это, что реальные паруса специально конструируются так, чтобы они ухудшали свои аэродинамические характеристики (коэфф. тяги) на больших скоростях / при больших нагрузках?

Да, современные паруса умеют "сбрасывать ветер", верх паруса имеет такую конструкцию, что когда налетает порыв ветра, верх паруса "выворачивается", сбрасывая лишний ветер. Мачта тоже отрабатывает. Таким образом парус меняет свою форму, чтобы при увеличении силы ветра, на который он рассчитан, парус снижает свою тягу, а при уменьшении силы ветра ниже расчетной, парус принимает максимально эффективную форму.

Поэтому, я считаю бессмысленным делать теоретические модели из жести, металла и т.д., а также не считать парус телом, находящимся в ламинарном режиме. Изменение формы паруса это необходимая его функция, а все его расчетные показатели существуют только на глиссировании, а тут уже давно все потоки турбулентные.

Сообщение от MiniMax

По Жуковскому/Релею мне нужно брать 4,0 м². А по своему понятию я возьму где-то 6,0 м² и буду кататься с тем-же удовольствием на той-же доске и с той же скоростью. Проверено! Но почему?

Тут есть момент важный, при прочих равных, сила ветра, форма паруса, вес всего, доска и т.д. Чем быстрее твоя скорость, тем меньше нагрузка на тело так скажем. Т.е. в момент разгона тяга паруса максимальная, его сложно контролировать и это ограничено только физическими возможностями человека. А когда ты разогнался до максимума, тяга значительно меньше и все легко контролируется. Особенно если флэт и волны не напрягают. В теории, например ты разгоняешься дло максимальной скорости и можешь в этот момент увеличить площадь паруса еще. А когда только начинаешь разгоняться, хочется наоборот, отрезать от паруса, чтобы было поменьше площади.

[mm7]

Сообщение от skat

В теории, например ты разгоняешься дло максимальной скорости и можешь в этот момент увеличить площадь паруса еще.

На максимальной скорости парус закрыт, тяга максимальная, и направлена почти поперек.
Ее надо компенсировать весом тушки.
А он у тебя постоянный.
Если увеличить площадь паруса, то и вес тушки надо увеличить.
Можно, конечно, придумать какой нибудь водный рюкзак с трубкой. Забортной воды в него на ходу набрать ...

[Delph]

Сообщение от Dmitrii

Классная зарисовка, особенно в свете текущей дискуссии.
В дальнейшем, предлагаю делать ссылку на автора, как в доводах участников дискуссии, хотя бы, для параллельного развития в искусстве.

А вообще, такое впечатление, что пришла зима, каталки закончились и начались разговоры.
Мне кажется, прав товарищ Чупер: "Катать и катать!"

[Lilo]

Сообщение от Delph

Классная зарисовка, особенно в свете текущей дискуссии.
В дальнейшем, предлагаю делать ссылку на автора, как в доводах участников дискуссии, хотя бы, для параллельного развития в искусстве.
"

Мунк. Крик. Все знают

[Delph]

Как в бородатом анекдоте: "- Как ваша фамилия?
- Крупская. Вы меня и мужа моего не знаете?
- Как же, знаем, знаем. И мужа вашего, Крупского, знаем"
:)

[burashkache]

Сообщение от Delph

Мне кажется, прав товарищ Чупер: "Катать и катать!"

"Кататься и ржать" было в оригинале.

[Delph]

Я и говорю: «Зима пришла.»
Скучно с вами
Пойду я катать. :))

[latad]

Ну и почему не делают паруса хотя бы 15м2? Хотя бы ради хохмы? Ведь кайты 17м2 существуют...
Что, мачты сломаются? Да ладно, у меня один из парусов (правда, не 15, а 7,5) был на деревянной мачте 6,5м. Подозреваю, что всё дело в капитализме, потому что себестоимость не окупится никогда.
Да и просто семёрка на 7-метровой мачте для фойла думаю была бы очень интересна. Вот на чём возить мачту 7м традиционного сложения вдвое - вопрос интересный... Хотя на крышу она вполне пойдёт. Или удлинитель для обычной мачты на 1,5- 2 метра...
Сдаётся мне, что именно фойл способствует длинным мачтам, потому что пампинг будет эффективен и на маленьких парусах, а то с мачтой 4,6м махать - что воду в ступе месить.

[lalex]

Существуют кайты 21 м2, да и больше бывают, если о том. Капитализм тут ни причём, у всех ветровых средств принципиально разная аэродинамика. Разный угол атаки, принцип сброса тяги, крутка, арка, профиль, назначение и т.п.
Чтобы махать - надо помахать. А то был проект виндсёрф-паруса а-ля птичье крыло, как самое эффективное и универсальное. Сделали, помахали, выбросили в пропасть ))