Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[Anatoliy.]

Если Вы изобретёте технологию движения материального объекта в воздушной среде, без её возмущения ( приведение в движение некоторой её части ), то человечество будет Вам чрезмерно благодарно!

Вы точно знаете, что я проповедую появление подъемной силы без возмущения окружающей среды?
Заметьте, я пишу про полет крыла в неподвижной до того среде.
Понимаете, до того среда была неподвижной.
Так, скажите на милость, почему я должен изобретать какую то технологию которая мне и на фиг не нужна?
Я точно знаю, что для создания подъемной силы требуется постоянно отбрасывать среду или скашивать поток, то есть обязательно возмущать.
Но человечество и так благодарно за обнародование импульсной теории создания подъемной силы. И, как ни странно, всё это произошло без меня.

 

[Anatoliy.]

Если там нет потока, то и трубок тока тоже нет. И что тут непонятного и смешного.

А о чем я всё время пишу?
Если крыло движется, а среда до того не двигалась вдоль крыла как в аэродинамической трубе, то применять закон Бернулли бессмысленно для объяснения подъемной силы.
Это как раз тот вопрос преподавателя, который был адресован студенту дабы побудить его думать головой.
Так вот, принцип обратимости движения обязывает применять одни и те же законы и формулы при любой ситуации как при обдуве, так и про полете, а так же при полете когда есть встречный или попутный ветер.

Вы так и будете защищать теорию о подъемной силе в которую за уши притянули закон Бернулли?
Или вместе подумаем как возникает подъемная сила и какие законы действительно порождают ту подъемную силу?

 

[Anatoliy.]

До свиданья. Вам не ко мне, а в гугл. Ищите "принцип обращенного движения".

"Принцип обращенного движения говорит о том, что аэродинамические силы не зависят от того, какое из двух взаимодействующих тел (газ или летательный аппарат) покоится, а какое находится в прямолинейном равномерном движении [19, 20]. При этом происходит замена системы: "Неподвижный воздух – движется объект" системой "Неподвижный объект – подвижный воздух". На этом основании считаются справедливыми результаты исследований в аэродинамических трубах. Это справедливо и в случае обтекания тела жидкостью."

Здрасте!
А на каком основании сделано это заключение?
Просто так случайно каким то чудодейственным образом всё срослось, или на то были серьезные основания в виде физических законов равноправно и обязательно действующих при всех ситуациях?

Вам достаточно только записи в "Библии" ?
А головой не пробовали думать?

 

[daredevil]

или на то были серьезные основания в виде физических законов равноправно и обязательно действующих при всех ситуациях?

ИСО, б..

 

[daredevil]

Ещё раз для тупых и дремучих. Тупые - это кто задумывался, но не постиг, как Толик. Дремучие - это те, кто даже не задумывался, как Казак. Причём дремучие обычно тупые и дремучие, но не суть.

Простейшая ситуация.
У нас 2 ИСО, в одной из которых мат.точка неподвижна, а в другой движется со скоростью v.
В первой координата точки записывается равенством x=const. Допустим, какой-нибудь дурак обозвал эту формулу законом константы, как Толик обозвал уравнение Бернулли законом.
Во второй ИСО координата точки записывается уравнением x=x0+vt. "Закон константы" в этой СО не действует - значит, это ложный закон? Конечно, ложный! Дурак сам его придумал, сам опроверг. А равенство x=const может быть представлено как x=x0 и является частным случаем уравнения x=x0+vt (которое, в свою очередь, является частным случаем уравнения x=x0 + vt + at^2 /2). Так же и уравнение Бернулли является частным случаем уравнения Эйлера и не нарушает физических законов при смене одной ИСО на другую.

И об этом Толику говорили! Но Толик либо забывчив, либо непорядочен. Скорее то и другое (то есть он избирательно забывчив и избирательно внимателен, то есть необъективен по причине непорядочности).

 

[Чечако]

Принцип обратимости движения р-а-з-р-е-ш-а-е-т СО, в которой есть стационарные трубки тока, а не запрещает!

Таки да, но если на том же самом месте, их-не стало, то... обратимость-НЕ ПРИНЦИП!
Т.е. то, что я писал МДП-шнику.
Еще раз: в АДТ, ЗСЭ выполняется, так же как и Бернулли, в СО-неподвижное крыло, ЗСЭ-НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, потому что рассматривается только пространство вблизи крыла, а раз так, то применять принцип обратимости и ф-лу Бернулли, в этом случае-НЕЛЬЗЯ.
По УСЛОВИЮ применимости этого принципа!
Вы уверовали, что если отбросить бОльшую часть возмущенного воздуха, который не помещается в картинку учебника-ничего не изменится?
Ну-ну.

 

[Anatoliy.]

У нас 2 ИСО, в одной из которых мат.точка неподвижна, а в другой движется со скоростью v.

Можно взять еще одну систему отсчета, раз Вы такой уж шибко умный в математике, то есть Вы дружите с "ветреной девкой".

Посадим в эту новую систему отсчета наблюдателя.
Рассмотрим наш случай с крылом с точки зрения физических явлений, а не математические словоблудия.
Как только определимся с физикой процесса, тогда и попросим обслужить это той продажной девкой - математикой, и ни как иначе.
Сначала физика, а потом математика.

Вот задача.
Летит крыло, которое нас интересует с точки зрения как на нем образовывается подъемная сила.
Вы же не забыли о чем мы тут бодаемся?
В том месте где летит крыло дует сильный ветер относительно поверхности земли, а как летит то крыло относительно земли оставим для дальнейших вариантов условий задачи.
Наискосок по отношению к полету интересуемого крыла летит самолет в котором сидит наш наблюдатель и относительно его (к нему) пришпандолена та другая система отсчета из которой наблюдатель пыжится в словоблудии определить как же на крыле образовывается подъемна сила.
Вот и упражняйтесь на здоровье в словоблудии.
Только не забудьте привести физические обоснования принципа обратимости движения, который Вам безусловно понадобиться.
Все Ваши избрычки, что так оно само собой получается к рассмотрению не принимаются.
Пожалуйста, обосновывайте это только с физической точки зрения.

А решить задачу требуется в общем виде.
Если не понимаете что такое решение в общем виде, то растолкую
Все величины в том окончательном общем решении могут принимать различные значения, то есть:
1. Крыло может лететь с различной скоростью относительно окружающего воздуха.
2. Ветер может дуть с любой скоростью от нулевой до максимально существующей относительно земли.
3. Самолет с наблюдателем так же может лететь с различной скоростью относительно окружающего воздуха и под различными курсами относительно курса того исследуемого крыла.

Найдя ту самую правильную причину возникновения подъемной силы Вам еще предстоит обосновать невозможность использования всех других теорий образования подъемной силы на крыле.

Итак, словоблуд, упражняйтесь.

 

[Иванов]

А на каком основании сделано это заключение?
Просто так случайно каким то чудодейственным образом всё срослось, или на то были серьезные основания в виде физических законов равноправно и обязательно действующих при всех ситуациях?

Хороший вопрос!

*( Видите, Анатолий, я перестал игнорировать ваши сообщения. Их содержание становится более культурным и осмысленным. Прогресс на лицо! Потребовалось всего около пяти лет... Право, боюсь сглазить...)

Вы угадали!
По началу, по мере накопления опыта первыми исследователями аэро- гидро-динамики ( описавшими классику и основные её постулаты ) они старались формализовать свои представления. Что-то изобретали сами ( как Жуковский применил принцип Циркуляции к профилю крыла ), что-то подбирали по данным статистики обработки множества экспериментов ( как Прандтль ), примеряли различные разработанные математиками методы... Начальный этап всегда долгий и итеррационный.
Когда был накоплен достаточный экспериментальный материал, произошел переход количества в качество - "всё начало срастаться само". Просто, на больших статистических выборках закономерности становятся очевиднее. И эти закономерности были сформулированы в том виде, которым мы пользуемся по сей день.

Чтобы эти закономерности "равноправно и обязательно действовали во всех ситуациях" их стараются приводить к обобщённому виду. А при рассмотрении конкретной задачи, они наполняются "подробностями" - теми или иными выражениями, содержащими основные характеристики соответствующего взаимодействия и тел.

*****
И, да пребудет с Вами Подъёмная Сила!
*****

Пару слов, по теориям.
Какую из теорий выбрать ( описывающих физический принцип образования СИЛ взаимодействия тела, движущегося в воздушном потоке ) для расчёта параметров этого взаимодействия, зависит от точности результата. Насколько точно, результат расчёта соответствует практике, той теорией и пользуются.
Следует так же отметить, что на выбор метода измерения и расчёта влияет физическая возможность измерения параметров. Если в данном взаимодействии удобнее ( или только и возможно ) измерить скорость и давление, то предпочтут эту методику. Если только и возможно точно измерять силы, то воспользуются аэродинамическими весами...

Для расчёта несущих воздушных винтов и пропеллеров пользуются "Импульсной теорией".
Для расчёта движения тел ( снаряд, ракета, самолёт ) удобнее и точнее использовать "Вихревую теорию".

Это связано с тем, что основной задачей пропеллера и несущего винта является создание осевой тяги. А в качестве эффективной площади, в расчёте, используется геометрический параметр "ометаемого диска".
В этом случае, Импульсная теория удобнее для расчёта. Вся Тяга создаётся за счёт индуцированного потока. В этом случае оперируют обобщёнными параметрами всего потока через "диск пропеллера".

Основной задачей крыла является создание Подъёмной Силы. Оно обладает чётко обозначенной геометрией ( площадью ) с которой взаимодействует поток среды. В случаях, когда нужно вычислить "локальные характеристики обтекания" тела, удобнее пользоваться Вихревой теорией. Она позволяет рассчитывать не обобщённую энергию и мощность всего потока, а местные силы на поверхности обтекаемого тела.

Грубо представляя различие задач, решаемых этими теориями, можно сказать, что Импульсная теория хорошо работает, когда основной поток воздуха движется по направлению оси вращения лопасти ( крыла ). Как в случае активного несущего винта и пропеллера, так и в случае пассивного ветряка.

Вихревая теория хорошо работает, когда движение основного потока воздуха совпадает с направлением движения тела - крыла.

Таким образом, можно сформулировать:
К месту, разделяй и властвуй!

 

[Иванов]

Еще раз: в АДТ, ЗСЭ выполняется, так же как и Бернулли, в СО-неподвижное крыло, ЗСЭ-НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, потому что рассматривается только пространство вблизи крыла, а раз так, то применять принцип обратимости и ф-лу Бернулли, в этом случае-НЕЛЬЗЯ.

Казнить нельзя помиловать.
( Знаки препинания расставьте по ...вкусу )

"ЗСЭ-НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, потому что рассматривается только пространство вблизи крыла, а раз так, то применять принцип обратимости и ф-лу Бернулли, в этом случае-НЕЛЬЗЯ."

Не смотря на то, что рассматривается пространство вблизи крыла, учитываются параметры всей окружающей среды. Одним из них является статическое давление атмосферы. Это "интегральный" параметр всех распределённых сил в воздухе. Так же учитываются параметры всей атмосферы в месте движения крыла, через температуру, плотность воздуха и давление на высоте полёта...
Для расчёта а компьютерных программах, существуют "стандартные модели атмосферы", "стандартные модели турбулентности" ...
Для понимания как это учитывается, возьмите простенькую задачку по аэродинамике и просчитайте аэродинамические коэффициенты для конкретной геометрии и профиля.

 

[Anatoliy.]

основной задачей пропеллера и несущего винта является создание осевой тяги.

Основной задачей крыла является создание Подъёмной Силы.

А для меня, что крыло, что лопасть.
Вот картинка из моего научно технического отчета по требованию фонда Бортника.

*( Видите, Анатолий, я перестал игнорировать ваши сообщения. Их содержание становится более культурным и осмысленным. Прогресс на лицо! Потребовалось всего около пяти лет... Право, боюсь сглазить...)

За эти пять лет никогда не менял своих позиций и убеждений.
Может чуток стал сдержанней.

Для расчёта несущих воздушных винтов и пропеллеров пользуются "Импульсной теорией".

Выходит , что "всё то, о чем постоянно говорили большевики - сбылось!"
Всё таки импульсная теория создания подъемной силы существует.
Осталось это вложить в прокрустовы умы моих оппонентов.

 

[daredevil]

физические обоснования принципа обратимости движения

Строго говоря, "принципа обратимости движения" не существует. Существует принцип обращённого движения в аэродинамике. Который имеет в основе принцип относительности Галилея: выполнение законов механики, сформулированных для ИСО, не зависит от выбора ИСО.

А решить задачу требуется в общем виде.

С моей точки зрения, не требуется. Решать "в общем виде" - всё равно, что решать гравитационную задачу двух тел относительно центра Галактики. Но если у тебя есть решение "в общем виде" - с удовольствием посмотрю))

Вам еще предстоит обосновать невозможность использования всех других теорий образования подъемной силы на крыле.

Толик, ты всё попутал.

Во-первых, я не утверждал, что какая-то теория является единственно верной. Я недаром приводил картинку слона с ногами, хоботом, хвостом и ещё одним органом, который может обхватить мудрец для полноты представления о предмете)) Я аплодировал MrDuch, который доказал, что при самом упрощённом рассмотрении механизма создания ПС - как тебе нравится, через скос "воздушной колбасы" - Бернулли и ЗСИ дают один и тот же результат!

Во-вторых, доказывать принято возможность использования теории. А не невозможность.

В-третьих, под такой возможностью я понимаю возможность количественно оценить ПС крыла в зависимости от его геометрии (в т.ч. профиля!), угла атаки, плотности среды и скорости обтекания. А ты что понимаешь? Ты понимаешь, что для практических задач крыло не должно рассматриваться как чёрный ящик, скашивающий воздушную колбасу?

/Кстати, картинка винта у тебя дурацкая, т.к. распределение ПС по размаху лопасти отнюдь не эллиптическое. Самые нагруженные сегменты - где-то в районе 70-80% размаха. И об этом тебе тоже говорили не раз. Что крыло, что лопасть, угу. Что малина, что оно))

словоблуд

А вот это в психологии называется проекция, а в просторечии - зеркалить))

 

[daredevil]

жидкость не может перетекать из области пониженного давления в область повышенного.

Вообще-то не может ускоряться, а перетекать может. По инерции. Чтобы не течь, текущая жидкость должна остановиться. Чтобы остановиться - должна замедлиться. Что и наблюдается в диффузоре*. Вообще, в трубке тока именно продольная составляющая градиента давления отвечает за ускорение/замедление среды в трубке и толщину трубки. А поперечная составляющая градиента давления отвечает за силы, приложенные к крылу и соседним трубкам тока и, соответственно, за радиус изгиба трубок (потому что для участка трубки центростремительная сила разности давлений со стороны соседок равна центробежной силе реакции со стороны трубки).

* - если рассматривать причинность и принять, что сила первична, а ускорение вторично**, то в трубе градиент давления является причиной изменения скорости среды, а не наоборот!
** - хотя я предпочитаю считать, что сила и ускорение равноценны в смысле взаимообусловленности, как и пара сил из 3ЗН.


Особенностями перетекания против градиента давления часто объясняют возникновение турбулентности за горбиком профиля крыла. Какие-то объёмы замедляются больше (и даже начинают течь по градиенту - т.е. против основного потока), какие-то меньше - вот и перемешивание. Это очень упрощённое представление, т.к. во-первых, когда воздух течёт по градиенту и ускоряется - тоже ведь неравномерно. А во-вторых, когда он замедляется перед нижней поверхностью крыла - турбулентности почему-то не возникает. Похоже, для турбулентности важно сочетание поперечного градиента скорости и продольного градиента давления.

 

[PFELIX]

А вот в теоретической аэродинамике можно удовлетвориться и первым неправильным решением, и вторым, и третьим даже не утрудившись проверить на соответствии принципу обратимости.

Это зависит от "человека", его интереса к естественным наукам, особенно в детстве, когда всё закладывается, и не только "багаж", а интересы, "установки", пытливость ума. Это тоже результат. К сожалению, образовательный процесс неидеален нигде, ни в одной области.
Приходится доучиваться самому. И даже, если ты "идёшь к наставнику", то это -- уже твоя инициатива.
Сначала изучают простейшую классическую на уровне "кубиков". Потом, оказывается, что нам "врали".
Очень здорово об этом выразился А.С. Чирцов: Определение -- это объяснение одного слова с помощью других слов.
Т.е. одну смысловую величину мы пытаемся объяснить с помощью множества, из которых многие требуют такого же объяснения, и так рекурсивно до интуитивного уровня понимания относительно простых категорий ребёнком. И у разных людей эти начальные "ассоциации" могут быть различными, а порой неправильными.
Приходится с ними бороться. Иногда просто на сознательном уровне отвергать "интуитивно близкое".
Кроме того, образовательный процесс довольно сложен. А в таких дисциплинах, как физика, он "послоен".
Закон Гука, упругие силы -- это, оказывается на фундаментальном уровне объясняется электрическими взаимодействиями (не путать с вольтами и амперами 🤣 ).

Вы так много писали о своей грамотности и мудрости, но что-то их пока никто из здравомыслящих на форуме не заметил.
Если вы удовлетворились первым и неправильным, значит у вас такая пытливость ума (никакая), такое мировоззрение.
А если вы постоянно задумываетесь о нерешенных задачках, то в жизни часто находятся примеры, ассоциации, похожие задачки, и вы не можете себя заставить это не анализировать, то, как правило, новые знания ложатся на благодатную почву, подпитывают её и только укрепляют.
А профанации на ней не приживаются.
Так накапливается знание о естественной картине мира (природе, физике).

Вы мне напоминаете закоренелого верующего в Бога.

Поэтому мой бог -- это мной накопленное знание.

Что Вы имели ввиду под словосочетанием "перпендикулярное первой" ?
Что там скрывается под номером "первой" ?

"Сила на перемещение", там есть ещё и "направление", но только "сила" (как и "первая") из них не только первая (первое из написанных существительных), но и женского рода.
Как можно запутаться?

 

[PFELIX]

Что не "вообще"- уже прогресс! А то, что он ускоряется... после более раннего торможения, и не навстречу, а вдоль профиля, так я и не возражал никогда.

Я-то указал на наиболее выраженную точку. Однако, Замечу, что я имел ввиду, что:
1. есть область со скоростью не только вдоль профиля, а именно с горизонтальной составляющей;
2. если есть области с явным "торможением" (увлечением), то (даже учитывая увлечение стоячего воздуха крылом вблизи него), вполне разумно рассчитывать на наличие областей, где воздух не только не "догоняет" некую среднюю скорость (в необращенном движении снова к "неподвижному состоянию"), но и сдвигается навстречу крылу за горизонтальную координату в точке, где был прежде невозмущен.

 

[slav]

За эти пять лет никогда не менял своих позиций и убеждений.
Может чуток стал сдержанней.

Предводитель палаты (№6)вырастил себе конкурентов и перестаёт справляться ! (смех)

 

[PFELIX]

Заметьте, я пишу про полет крыла в неподвижной до того среде.
Понимаете, до того среда была неподвижной.
Так, скажите на милость, почему я должен изобретать какую то технологию которая мне и на фиг не нужна?
Я точно знаю, что для создания подъемной силы требуется постоянно отбрасывать среду или скашивать поток, то есть обязательно возмущать.
Но человечество и так благодарно за обнародование импульсной теории создания подъемной силы. И, как ни странно, всё это произошло без меня.

А в чём проблема?
Зачем смысл первого предложения повторять дважды.
Оно в чём-то противоречит тезису опплнента?

 

[Anatoliy.]

Существует принцип обращённого движения в аэродинамике. Который имеет в основе принцип относительности Галилея: выполнение законов механики, сформулированных для ИСО, не зависит от выбора ИСО.

Золотые слова, а как давно их сформулировал Галилей.

Значит по галилейски в основе принципа обращенного движения всё же лежит выполнение законов механики.
Вот я понимаю его мысль так: в любой системе отсчета лежат одни и те же законы механики.
А Вы считаете, что в различных системах отсчета лежат различные законы механики лишь бы они назывались законами механики.

В этом и есть большая разница моего понятия и Вашего.

Во-первых, я не утверждал, что какая-то теория является единственно верной.

Вы наверное не поняли суть споров о причинах возникновения подъемной силы.
Если одно и то же физическое явление (подъемная сила) объясняется совершенно различными теориями, то это означает, что суть физического явления таки и не разгадана.
Но любая теория еще не окончательный приговор и не есть истина.
Можно защищать хоть какую теорию и отвергать прочие, но это не приближает к решению задачи.

 

[mdp-shnik]

Вообще-то не может ускоряться, а перетекать может. По инерции.

Так оно и есть. Мне в голову пришла аналогия. На столе лежит предмет. Может ли он сам повысить свою потенциальную энаргию? Сам не может. А вот если ему дать пинка, т.е. снабдить кинетической энергией, то может. Так же и в текучей среде. Давление это параметр потенциальной энаргии. Само по себе оно повыситься не может. Однако, если среда находится не в режиме аэростатики, а в режиме аэродинамики, то она обладает и кинетической энергией. Сижу перед окном, а на меня из форточки дует, хотя атмосферное давление в комнате и за окном одинаковое.

 

[казак]

Либо Вы -- "Эйнштейн", либо идиот.

А по конкретному распространению давления от источника во все стороны ничего не скажете ? Или Вы не согласны с этим постулатом - тогда сообщите свои выводы , а оставлять без ответа - это просто балабольство , в котором Вы ,Феликс , замечены множество раз .. А с балаболами сами знаете , какой может быть диалог ? Никакого..

Если бы Вы были правы, то плотность там вырастала бы втрое, а давление раз в пять(т.к. процесс, там, практически, -- адиабатный), в пять к атмосферному.

Здесь Вы демонстрируете элементарное непонимание процесса. Крыло контактирует с мгновенно практически меняющимся воздухом температура которого одинаковая постоянная , и свести это просто к адиабатическому процессу - это уходить от прямого честного ответа ..Уже много раз я Вам привожу аргументы изотермического процесса при обтекании стоячего воздуха движущимся крылом , и Вы , не находя в ответ своих весомых аргументов доказывающих правоту , просто балаболите .. Процесс там изотермический , который протекает согласно закону Бойля -Мариотта ..А вот это обстоятельство выкидывает на свалку все Ваши допотопные аргументы по обсуждаемой теме..

Браво. Но, вероятно, я Вам открою секрет:
1. Она там всегда была и остаётся.

Этим заявлением Вы отрицаете факт лобового сопротивления профиля крыла , который не отрицает никто понимающий физику ..

 

[Чечако]

Не смотря на то,

Вот именно! Почти никто и не смотрит.
Но, чтобы понять физику явления, а не следовать бездумно алгоритму расчета, может стоит посмотреть?
Мы с Анатолием и посмотрели, и хоть у нас есть разногласия, мы увидели:
-Бернулли... без трубы (а должен)
-обратимости-нет, (трубки тока, в СО неподвижный воздух, начинаются с пустого места)
-ЗСЭ и МКТ не рассматриваются
-поток крылом... разрывается
....
- "подъемная СИЛА зависит от РАЗНОСТИ СКОРОСТЕЙ"
...
... и всё это называют-Аэродинамикой.