Как работает Гидрофойл

[Urry1]

Сообщение от latad

Можно задаться участием материальной точки одновременно в двух простых движениях, вдоль потока с ускорением или нет и круговым с ускорением или нет. Ускорения и скорости менять тоже по простым законам, например, для ускорения просто линейный рост или линейный рост до максимума подъёма поперёк потока, а затем линейный спад и тп...
Получится ряд интересных аэродинамических профилей, удивительно похожих на профили из какого-нибудь каталога профилей.
Такой метод позволит вести расчёт аналитически, что сильно упрощает задачу анализа ПС.

[mm7]

Сообщение от Urry1

А как будет строго по научному?

строго по научному - отношение скорости и давления (Бернулли) постоянно только в одном потоке.
В верхнем потоке оно свое, а в нижнем свое.
В каждом потоке свой Бернулли.

Сообщение от Urry1

Мы рассматриваем поток, который создаёт подъёмную силу. Он сверху. Нижний тоже участвует, на угле атаки.
Если закрылок «чуть» вверх загнуть, ПС не уменьшится, а просто крыло начнёт увеличивать угол атаки, или полетит ровно, если стремилось к клевку.

А если взять тонкий профиль, то нижний будет участвовать не на угле атаки. А так-же как и верхний, на круговом движении и центробежной силе.
Проведите эксперимент с линейкой под краном, как я выше описал.

Сообщение от Urry1

В кино он теорию совершенно переврал. Разные расстояния, а частицы должны встретиться одновременно дойдя до точки— естессно это абсурд.

Ну, это так назвали это объяснение, разные пути, дают разную скорость и по Бернулли разное давление. Назвали Бернулли. Так многие до сих пор и думают.
естессно это абсурд. Он и сказал,что это абсурд. Тк частицы не встречаются.
Ничего он не переврал.

Сообщение от Urry1

Я рассматриваю закон Бернулли не так. Над крылом поток сжимается « горбом» крыла и там получается ускорение и пониженное давление. Потом поток начинает замедляться, где горб окончился. Примерно такую картинку будем иметь.

Тогда получится, что перед горбом поток замедляется, скорость падает, давление растет. Над горбом, поток ускоряется, давление падает. За горбом опять поток замедляется, скорость падает, давление растет.
В итоге средняя скорость и среднее давление будет равно окружающему. :)

[Urry1]

Не надо разделять потоки. Он один. Крыло проходит сквозь него. Можно снизу не рассматривать поток. Просто атмосферное Р. Сверху тоже оно, но в том месте, где поток сужается— там Р меньше атмосферного, потому что скорость в промежутке относительно секунды назад и секунды вперёд больше. Над перегибом горы независимо от того, что она не в воздухе, а на земле, и под ней потока не проходит давление всё равно понижается и выпадает адвективный туман. В сильный ветер над вершиной шапка из облака. Пока дует сильный ветер, до тех пор шапка стоит. Где тут «два» Бернулли? Крыло— тоже бугор, только маленький. Поэтому если нет угла атаки, пофиг на нижнюю часть потока. Рассматривать стоит только верхнюю часть.
Средняя скорость...— перед крылом замедление, а потом скачок скорости, уже там, где начинается крыло. Максимальное ускорение до отметки первой трети примерно, затем замедление. Но оно не важно, так как работа уже произведена. И при чём тут средняя скорость и среднее давление? Например, самолёт развалился в воздухе на VNE, а средняя скорость Green dot. И что? Как это связать воедино?

Сообщение от lop

Тоже мне - фокус! Ставим плосковыпуклый под отрицательным углом атаки, и подъёмная сила пропала, хотя выпуклость осталась и центростремительное ускорение тоже никуда не делось. .

Не поставишь. Это возможно выполнить только направив перпендикулярно земле. В вашем случае крыло будет снижаться по траектории, а не падать, когда ПС пропадает. И вес будет уравновешен полной аэродинамической силой. Или её составляющей.
Вращающаяся палка летает коряво. Кирпич тоже летает с ракетным двигателем. А я ни разу не видел мяча закрученного « на себя», чтобы он летел вверх по параболической траектории, набирая высоту. В сторону смещается, и всё равно летит настильно. Так что вращающийся цилиндр не аргумент.

[mm7]

Сообщение от Urry1

Не надо разделять потоки. Он один. Крыло проходит сквозь него. Можно снизу не рассматривать поток.

Это как, "не надо разделять", "но можно не рассматривать"?
Значит ты его все-таки разделяешь.

Сообщение от Urry1

Просто атмосферное Р. Сверху тоже оно, но в том месте, где поток сужается— там Р меньше атмосферного, потому что скорость в промежутке относительно секунды назад и секунды вперёд больше. Над перегибом горы независимо от того, что она не в воздухе, а на земле, и под ней потока не проходит давление всё равно понижается и выпадает адвективный туман. В сильный ветер над вершиной шапка из облака. Пока дует сильный ветер, до тех пор шапка стоит. Где тут «два» Бернулли?

Ну правильно. Тут один поток и один Бернулли.
Если бы часть потока проходило в тоннеле под горой, то было-бы два Бернулли.

Сообщение от Urry1

Крыло— тоже бугор, только маленький. Поэтому если нет угла атаки, пофиг на нижнюю часть потока. Рассматривать стоит только верхнюю часть.

А на тонком профиле, как наш парус, или крыло дельтаплана, тоже пофиг на нижнюю часть потока?
Почему?

Сообщение от Urry1

Средняя скорость...— перед крылом замедление, а потом скачок скорости, уже там, где начинается крыло. Максимальное ускорение до отметки первой трети примерно, затем замедление. Но оно не важно, так как работа уже произведена.

Так работа произведена не только там, где понижение давления, но и там, где повышение, перед бугром и после. Почему-же ее отбрасывать?
И их сумма как бы должна быть равна 0. По ДАламберу.

Сообщение от Urry1

И при чём тут средняя скорость и среднее давление? Например, самолёт развалился в воздухе на VNE, а средняя скорость Green dot. И что? Как это связать воедино?

У нас средняя скорость/давление на протяжении крыла вдоль профиля, в точечный момент времени. Это другое среднее. Типа интеграла.
Не можем же мы расщепить крыло на соломку и брать во внимание скорость/давление только у соломинок, которые приходятся на горб. А остальные? Так, в воздухе рядом летят?

Сообщение от Urry1

Вращающаяся палка летает коряво. Кирпич тоже летает с ракетным двигателем. А я ни разу не видел мяча закрученного « на себя», чтобы он летел вверх по параболической траектории, набирая высоту. В сторону смещается, и всё равно летит настильно. Так что вращающийся цилиндр не аргумент.

Вращающийся цилиндр взлетает. Я видел видео где-то.
Футбольный мяч просто тяжелый и маленький. Теннисный шарик (пинг-понг), хорошо подрезанный, летит почти на взлет. А если наоборот, ударенный с накатом, за сеткой загибается почти вертикально вниз.
Но изменения траектории на горизонтальных закрутках видно невооруженным взглядом даже у футбольного мяча.
Не нужно иметь какое-то эйнштейновское воображение, чтобы повернуть ось закрутки на 90грд и представить что будет.

[latad]

Сообщение от mm7

Вращающийся цилиндр взлетает. Я видел видео где-то.

Более того, если взять простую деревянную линейку 30-40см длиной и швырнуть её как палку горизонтально, то за несколько бросков она как минимум один раз самопроизвольно начнёт крутиться вокруг своей длины и плавно планировать, вместо того, чтобы просто упасть. При этом она ещё и резко изменит направление движения.

[Urry1]

Сообщение от latad

Более того, если взять простую деревянную линейку 30-40см длиной и швырнуть её как палку горизонтально, то за несколько бросков она как минимум один раз самопроизвольно начнёт крутиться вокруг своей длины и плавно планировать, вместо того, чтобы просто упасть. При этом она ещё и резко изменит направление движения.

Линейка— это не цилиндр. Если взять крыло без фюзеляжа и стабилизатора, то оно также полетит, как линейка. Про мячи понятно, снаряды тоже смещаются. Я хочу сказать, что вращение нужно очень быстрое, а поступательная скорость ограничена, иначе все перенаправления потока сдует. То есть летает как кирпич. Возьми палку от швабры и закрути её. Она полетит, как линейка? И мячики пинг-понга от сильной закрутки вверх не улетали никогда, а только вниз или в сторону. Эффект годится лишь для теории и лаборатории. На деле получается не ахти. Слишком много энергии теряется
...2 mm7: когда перед воздушным винтом воздух относительно неподвижен, потом он благодаря винту разгоняется, после винта снова останавливается— это тоже средняя сумма давлений по Даламберу? Но работа сделана и движение происходит.
Если нет угла атаки, профиль плоско-выпуклый, снизу что меняется? Там возмущения почти нет. Что там рассматривать? А вот на тонком профиле снизу происходит активное участие потока в работе. Почти без угла атаки. Парус без лат и угла атаки превращается во флюгер или флаг. ( На дельтапланах только на учебном крыле профиль вогнутый. На остальных обычное крыло ) или если крыло на угле атаки, почему мне рассматривать два Бернулли? Бернулли на таких профилях только сверху, а снизу обычно перенаправление потока, что добавляет подъёмной силы. Если смотреть двояковыпуклый профиль, то Бернулли и снизу и сверху. Но нижний Бернулли «нейтрализуется» асимметрией точки разделения потока носком крыла на угле атаки. Извините, без Стилуса пальцем коряво получается.

[latad]

Сообщение от Urry1

Линейка— это не цилиндр. Если взять крыло без фюзеляжа и стабилизатора, то оно также полетит, как линейка.

Фокус не в том, что крыло и линейка радикально разной формы, а в том, что линейка раскручивается сама, становясь подобной по принципу действия вращающемуся цилиндру, разница в том, что линейка, начав вращаться, сама поддерживает своё вращение, а цилиндр только замедляется, он не может брать энергию на вращение из воздуха.
Вот крыло так как линейка не полетит, оно слишком жёсткое и форма слишком аэродинамична, будет тормозить как и цилиндр. А может и полетит, просто мне никогда не приходила в голову идея бросаться крыльями.

[Urry1]

Сообщение от latad

Фокус не в том, что крыло и линейка радикально разной формы, а в том, что линейка раскручивается сама, становясь подобной по принципу действия вращающемуся цилиндру, разница в том, что линейка, начав вращаться, сама поддерживает своё вращение, а цилиндр только замедляется, он не может брать энергию на вращение из воздуха.
Вот крыло так как линейка не полетит, оно слишком жёсткое и форма слишком аэродинамична, будет тормозить как и цилиндр. А может и полетит, просто мне никогда не приходила в голову идея бросаться крыльями.

Полетит, я бросался. Нужно только чтобы оно прямое было, без стреловидности и поперечного V. Крыло не дубовое, оно «играет». Если не будет изгибаться, то быстро сломается. Все разные. Одно сразу начинает затягиваться в пике и в метре от старта встречается перпендикулярно с землёй. А другое начинает вращаться как линейка, только медленнее. Обычно длинное и узкое с тонким профилем, где качество примерно 40. И линейка не раскручивается сама, её надо хорошенько крутануть. Иначе будет падать как попало, зависит от её массы.

[mm7]

Сообщение от Urry1

И мячики пинг-понга от сильной закрутки вверх не улетали никогда, а только вниз или в сторону.

ну, конечно, кому оно надо, чтобы совсем вверх? будет мимо стола. Но траектория-то меняется. Т.е. подъемная сила есть. Что и требовалось доказать. И нам не важно что она меньше гравитации.

Сообщение от Urry1

Эффект годится лишь для теории и лаборатории. На деле получается не ахти. Слишком много энергии теряется

На деле кто-то строил "парусники" на этом эффекте (Магнуса). ( https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD...83%D1%81%D0%B0 ) ( https://en.wikipedia.org/wiki/Rotor_ship ) И они даже ходили. И там проблема была не в энергии, а в подшипниках. Все таки начало 20-го века...

Сообщение от Urry1

...2 mm7: когда перед воздушным винтом воздух относительно неподвижен, потом он благодаря винту разгоняется, после винта снова останавливается— это тоже средняя сумма давлений по Даламберу? Но работа сделана и движение происходит.
Если нет угла атаки, профиль плоско-выпуклый, снизу что меняется? Там возмущения почти нет. Что там рассматривать? А вот на тонком профиле снизу происходит активное участие потока в работе. Почти без угла атаки. Парус без лат и угла атаки превращается во флюгер или флаг.

Мне кажется мы говорим об одном и том-же.

Сообщение от Urry1

( На дельтапланах только на учебном крыле профиль вогнутый. На остальных обычное крыло ) или если крыло на угле атаки, почему мне рассматривать два Бернулли? Бернулли на таких профилях только сверху, а снизу обычно перенаправление потока, что добавляет подъёмной силы. Если смотреть двояковыпуклый профиль, то Бернулли и снизу и сверху. Но нижний Бернулли «нейтрализуется» асимметрией точки разделения потока носком крыла на угле атаки. Извините, без Стилуса пальцем коряво получается.

Бернулли есть везде. Где поток.

Я вообще считаю, что "Бернулли" это вторичный побочный эффект. А главная причина ПС, это то, что поток идет по дуге. И неважно, сверху профиля или снизу.

[Urry1]

Сообщение от mm7

ну, конечно, кому оно надо, чтобы совсем вверх? будет мимо стола. Но траектория-то меняется. Т.е. подъемная сила есть. Что и требовалось доказать. И нам не важно что она меньше гравитации.

На деле кто-то строил "парусники" на этом эффекте (Магнуса). ( https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD...83%D1%81%D0%B0 ) ( https://en.wikipedia.org/wiki/Rotor_ship ) И они даже ходили. И там проблема была не в энергии, а в подшипниках. Все таки начало 20-го века...

Мне кажется мы говорим об одном и том-же.


Бернулли есть везде. Где поток.

Я вообще считаю, что "Бернулли" это вторичный побочный эффект. А главная причина ПС, это то, что поток идет по дуге. И неважно, сверху профиля или снизу.

https://youtu.be/POXjCXLH458 Есть ещё курс школьной физики. Дядька молодец.

[Gera]

Это не курс физики в обычной школе , а в лицее с физическим уклоном. Неделю назад прослушал весь курс по гидродинамике, дядька молодец в квадрате

[mm7]

Ну дядька, конечно молодец.
Но, откуда взялась циркуляция он не объяснил.
Типа, если сзади есть спутный вихрь, то, значит, должен быть другой вихрь - циркуляция вокруг крыла. А почему именно спутный вихрь тут первичен? И почему циркуляция вокруг крыла, а не где-то еще, скажем позади спутного вихря?
И почему она вокруг? И почему так важна острая задняя кромка?
И почему, говоря о теории Жуковского, он не рассказал об условии Кутты?

С Бернулли он тоже намутил.
Я там запостил коммент.

Уравнение Бернулли справедливо в одном и только одном потоке. Т.е. отношение скорости и давления оно такое только для этого потока, вдоль него. Скажем для верхнего, над крылом. А для нижнего потока оно свое, и может быть другим. И они, эти отношения, строго говоря, никак не связаны. И поэтому сравнивать их некорректно. И поэтому выводить подъемную силу из их соотношения не правильно.
Возьмите ложку и поднесите выпуклой стороной под струю из крана. Ложку втянет в поток. А ведь поток только с одной стороны.
Вы скажете, у него есть скорость, а с вогнутой стороны нет. Поэтому и получается ПС.
Тогда возьмите плоскую линейку и пустите поток по одной стороне. Без угла атаки.
Тут тоже будет та же разница скоростей. Но подъемной силы не будет.
Как так, Бернулли есть, а подъемной силы нет?!
Да, вот так. Поэтому притягивать за уши Бернулии к вопросу образования подъемной силы не следует.

[Gera]

Я сам давно окончил физико-технический факультет и знаю , что не так много преподавателей хорошо читают физику, вот и гидродинамика в свое время, " мимо прошла ", так как читал её один узбек , держа в руках учебник , нудно и монотонно... А здесь совсем по другому , хочется и самому потом поглубже покапаться

[Urry1]

И вихрь он нарисовал не в той плоскости. А развёрнутым на 90 градусов относительно потока. И скоростной напор 1/2ρV^2. А он сначала формулы писал без 1/2.

[Urry1]

Сообщение от Gera

Я сам давно окончил физико-технический факультет и знаю , что не так много преподавателей хорошо читают физику, вот и гидродинамика в свое время, " мимо прошла ", так как читал её один узбек , держа в руках учебник , нудно и монотонно... А здесь совсем по другому , хочется и самому потом поглубже покапаться

Ну вот мне здаётся, я выяснил. Циркуляция разве только на высоких скоростях. Импульс вниз на угле атаки. А Бернулли на нулевом α плоско-выпуклого и других профилей.
То есть, до М=0,4 воздух не сжимаем. И место где проходит крыло, суживается утолщением профиля. В пограничном слое по обшивке сверху по часовой стрелке катятся маленькие вихри и отрываются от задней кромки. Снизу они катятся, вращаясь в обратную сторону, и тоже отрываются. А в результате получается как « смазанный смазкой слой» и он проскальзывает в узкое пространство быстрее, поскольку верхние слои упруги, и удерживаются почти прямо, а слои, что между линиями основного потока и обшивкой, « вытягиваются» в сужающиеся струйки по поверхности крыла. Отсюда и ускорение, чтобы выполнить закон сохранения const. Вот такой он Бернулли. А разгонный вихрь и остальные— это не что иное, как приведённая к математическим формулам для облегчённого расчёта профиля физическая модель обтекания крыла. Где много маленьких вихрей объединены в одно большое кольцо вокруг крыла. На самом деле картина визуально другая. И я ещё вспомнил. Заметно на видео, если заглубление крыла больше нескольких хорд, никакой волны нет, есть только след от мачты и никакого « горба» это говорит о том, что в несжимаемой жидкости всё происходит идентично газу до определённых скоростей. Про горб над подлодкой читал—— так там какой огромный объём. Не успевает вода разойтись быстро в стороны. Ей надо неподвижные массы раздвинуть в стороны, чтобы самой отойти. Вот и вспухает.. https://youtu.be/QZQ9XObeL74