Цитата:
Сообщение от Aleks123
С чего Вы решили, что я чего-то упускаю? У нас есть винт диаметром D и с определенным установочным углом(УУ), есть тележка с массой М, колеса с диаметром d, все это задано и считается неизменным. Мы можем изменять К и нужно посмотреть, как при прочих постоянных размерах тележки, величина К влияет на движение тележки под действием ветра. Затем можно, при постоянном К, изменять другой параметр, М, d, D, УУ, без разницы, главное менять один параметр, а не несколько. Если мы начнем изменять несколько параметров, то мы ничего не поймём.
|
В этом вопросе мы пришли к согласию.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
есть парусность самой тележки, есть парусность башни, на которой крепят винт. Тележка поедет и без винта. Естественно, если сделать сзади тележки обтекаемую поверхность с как можно меньшей площадью и без башни, да ещё и при слабом ветре, то тележка не поедет, но Кавалларо преследовал наверное другую цель - сделать корму тележки с как можно большей парусностью, а перед макс обтекаемый.
|
Я брал гипотетическую тележку.
А так да, ветер толкает всё.
По поводу обтекаемости. Невозможно сделать перед обтекаемым а зад необтекаемым. Для скоростей << скорости звука обтекаемость задается формой всего тела.
Зад влияет не меньше чем перед. Обрежь у капли ее хвост и ее обтекаемость резко упадет.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
Можно К изменять при постоянном угле установки(УУ), можно УУ менять, при постоянном К. Результат будет один. При постоянном К, допустим К=1, подбираем такой УУ, чтобы ветер сдвинул тележку. Это будет очень маленький угол, но чем меньше УУ, тем меньше тягу даёт винт. Так что при малом УУ и тяга у винта будет маленькая.
|
Правильно! Тяга у винта будет маленькая, но все равно она >0. И если она превышает потери на сопротивление, то результирующая сила будет направлена вперед. Будет разгон. Хоть и медленный, но разгон.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
И ещё, Вы сравниваете силу, с которой ветер толкает винт как парус, с силой, которая пытается провернуть винт в противоположную сторону. Но при вращении важна не одна сила, а момент силы, а вот момент силы на винте зависит уже ещё и от размеров винта. Так что сравнивать силу, толкающую винт как парус, с силой, проворачивающей винт, не правильно. И слабая сила может провернуть винт, если рычаг большой, а у нас диаметр винта намного больше диаметра колес.
|
Правильно. Но Вы упускаете, что сила, проворачивающей винт довольно мала. Для обычного крыла драг в 10-20 раз меньше лифта. Да будет рычаг. Но винт сделан с круткой, УУЛ уменьшается с увеличение диаметра.
Колеса же достаточно надежно соединяются с грунтом. По сути они являются частью передачи земля-колесо-шестерня-цепь-шестерня-лопасти.
Т.е. силы которые надо рассматривать - именно силу с которой ветер толкает винт как прямой парус, с силой, которая пытается провернуть винт в противоположную вращению сторону. Их
соотношение.
Каваларро - инженер. Он посчитал все параметры и нашел оптимальные.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
В общем получаем противоречивые требования, что для того, чтобы при постоянном К, допустим К=1, чтобы ветер сдвинул тележку, нужно УУ установить очень маленький, а для того, чтобы при раскрутке получить достаточную тягу, нужно УУ установить большой.
Неужели не понятно?
|
Нет, не так. Тяга, точнее ПС есть не только функция УУ, а еще и, и в основном, т.е.
квадратично, функция
скорости. Ну и еще там плотность жидкости(газа), и профиль.
Так как с увеличением скорости, лопасти вращаются быстрее, их скорость в поперечном направлении увеличивается, ПС растет квадратично, при этом УА к набегающему потоку остается практически неизменным.
Я бы сказал, что возможно, УУ при увеличении скорости нужно даже уменьшать.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
Кавалларо использовал ВИШ?
А я Вам в самом начале так и написал как предположение, что чтобы разогнаться быстрее ветра, можно было сначала поставить УУ=0, а потом, когда ветер разгонит тележку до макс скорости(которая конечно меньше скорости ветра), повернуть лопасти на макс эффективный угол, и тогда возможно временно обогнать ветер. Не уж то забыли?  Получается весь фокус не установке нужного для "рекорда" К, а использование ВИШ? |
Да, в большой тележке он использовал ВИШ. Для пущей эффективности.
Но есть много примеров и без ВИШ. Игрушечные тележки.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
Вы мне писали - ускорение тележки ускоряет винт, который ускоряет тележку и т.д. Как я понимаю, каждой скорости вращения винта соответствует своя макс скорость тележки и если тележка будет двигаться с этой скоростью, которая соответствует скорости вращения винта, то никакого ускорения не будет. Эта ситуация как раз соответствует Вашему примеру с велосипедом. Колеса тележки должны с такой скоростью вращать винт и создавать такую тягу(не важно как, за счёт увеличения К или УУ), которой соответствует бОльшая скорость тележки, чем та, с которой тележка сейчас едет. Тогда тяга винта будет ускорять тележку, чтобы она приблизилась к этой макс скорости, соответствующей этой скорости винта. Все вроде бы хорошо, получаем вечный разгон. Но не очень. Дело в том, что КПД винта макс тогда, когда скорость тележки максимальна и соответствует скорости вращения винта. При меньших скоростях КПД падает и равно нулю, когда винт вращается на месте, ну как это бывает у самолётов, которые перед взлетом раскручивают винт, оставаясь на месте. И если при макс скорости тележки для данной скорости вращения винта КПД винта допустим 0,7, то чем больше скорость тележки отстаёт от той скорости, которая соответствует скорости вращения винта, тем меньше КПД винта. А это значит, что винт выдает ещё меньше энергии, мощности, которую он получает от колес, по сравнению с КПД 0,7. Т.е. винт получает одну мощность, а выдает только половину от полученной, и эта половина не идёт целиком обратно винту через колеса, а часть тратится на ускорение тележки массой М, и только часть на дальнейшую раскрутку винта. И чем больше скорость тележки, тем больше потерь на преодоление сопротивления ветра(сопротивление ветра пропорционально вадрату скорости) и сопротивления трения в подшипниках колес и винта, и т.д. Поэтому при постоянном ветре, без порывов, ускорение будет уменьшаться, а кривая скорости будет приближаться к горизонтальному нарравлению, как это видно на графике тестов в конце. Затем, после достижения макс скорости, процесс пойдет в обратную сторону, уменьшение скорости будет уменьшать вращение винта, что будет уменьшать тягу и скорость дальше лавинообразно будет уменьшаться.
|
Вы много написали. Но вопрос сводится к одному. Будет-ли ПС от лопастей превышать сумму сопротивлений:
+ драг от лопастей
+ потери в велосипедной цепи и подшипниках осей
+ потери на трение качения
+ драг корпуса когда он движется быстрее ИВ
Расчеты и практика показали, что в определенном диапазоне скоростей будет.
Но, конечно есть предельная скорость, когда общее сопротивление сравняется с ПС лопастей.
М Дрела посчитал и сказал, что для колесной тележки вообще без проблем. А вот у лодки драг корпуса о воду будет слишком большой.
(Может гидрофойлы помогли-бы. Это я фантазирую.
)
Один момент. В отличие от простого рычага, как в примере с лодкой, и с болтом с гайкой, где превышение ИВ четко задано плечом рычага и шагом резьбы, с пропеллером дело несколько сложнее. У кривого профиля ПС может быть >0 даже при УА=0 и даже при чуть меньше 0. Поэтому однозначно сказать, что макс скорость задается чисто УУ, довольно сложно. Функция зависимости сложнее.
Цитата:
Сообщение от Aleks123
Цитата:
|
Сообщение от mm7
будет ли энергия накопленная тележкой при разгоне машиной, отличаться от энергии накопленной при разгоне вручную, и при разгоне ветром?
|
Будет отличаться своей величиной. Ветер меньше разгонит тележку, даже меньше самой скорости ветра. А вручную или машиной можно разогнать быстрее и при больших или К, или УУ, при таких, при каких ветер вообще не сдвинет тележку. |
Вы серьезно?
При чем тут К и УУ? Мы про кинетическую энергию велика/тележки говорили. Уберите их, оставьте только велик. Ну, и тушку. Или тележку.
Вы связываете мощность/ускорение или еще там чего и кинетическую энергию. Короче - полная каша.
Да, с большей мощностью мотоцикла можно достичь скорости 30 кмч быстрее. А с помощью ветра медленнее, (хотя это зависит от мотоцикла и ширины спины
), но в итоге достигнув 30 кмч, тело будет иметь
одну и ту же КЭ, независимо от того, как быстро и каким способом оно эту скорость набрало.
Если Вы так не думаете, то Вам 2 по физике за 6-й класс! Идите читайте
Кинети́ческая эне́ргия
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A...B3%D0%B8%D1%8F