Мечты не одного поэта.

[Bиктор]

Вихрь начинает накапливать энергию движения, только в случае вязкостного взаимодействия слоёв

Это логично

при спиральном движении в зону пониженого давления в центре.

А вот тут умалчивается об отражении волны движения от внешних стенок (как будто их влияния нет) на любых изгибах!
Я настаиваю учитывать обязательно отраженные волны давления на препятствиях/ограничениях потоку!
При отражении всегда происходит удвоение амплитуды потенциальной энергии, в момент столкновения кинетического потока с препятствием. Причем не важно, перпендикулярно препятствие потоку или под наклоном.

Внутренние слои увлекают за собой внешние потому что при той же энергии движения и линейной скорости они имеют большую угловую скорость.

Но к тому же и внешние отраженные слои, отражаясь от стенок канала/препятствий, - уходят во внутреннюю область потока и становятся "внутренними". ЗСЭ требует от системы струек и давлений МИНИМУМА энергии состояния 🙂

Происходит постоянный сдвиг слоёв. Вязкость является в данном случае тем шнурком, за который мы делая небольшие круговые движения рукой раскручиваем грузик на его конце.

Хм...  "Рука" - это начальное/граничное условия начала изгиба траектории. А в шнурке действует не только центробежная, но и центростремительная сила. Итак, не забудем и о "внешнем" воздействии "внешних слоев" жидкости на изгибе на внутренние... Они постоянно меняются ролями, переходя от ограничительного давления снуружи вихря, к ограничительному "вакууму" внутри вихря!

В улитках слои разделены и лишены взаимодействия.

В изображенных выше улитках нет разделительных внешних элементов!
В опыте Землянова (выше) со скручиванием вытекающей струи в жгут имеются на дне корыта разделительная решеточка с радиальными лучами... Образуются несколько "независимых" вихрей, сплетающихся в жгут и имеющие между собой зоны соприкосновения с пониженным (турбулентным?) трением, хотя вязкость везде одинакова

Кроме того, скорость потока будет относительно высокой только в зоне отсоса в центре, и будет определяться разрежением, и сечением в этой зоне.

И тут тоже... не только разрежение инициирует вихрь 🙂

А у входа в улитку будет простое ламинарное затекание низкоскоростного потока.

Точно! Ламинарное благодаря образцовым обводам: как на диффузоре реактивных двигателей...

Вот и наклевывается идея: "воздухозаборники" улиток поместить вдоль крыла на то место лобика профиля, где максимальное лобовое давление (в зоне критической точки, где струйки "решают", понизу ли обойти профиль, или поверху).
А "страшно" ускоренные выходные струйки из каждой улитки вывести по касательной на верхнюю часть профиля позади (?) отрывной зоны ламинарного течения:   они должны бы "задавать тон" и сдувать пограничный слой с зачатками "неорганизованной турбулентности". Как думаете?

Ребусная задачка:
что лучше для таких "прокачивателей струй внутри профиля":
быть улитками по форме, или быть рогами барана (см. рисунок) со специфическим поперечным сечением канальцев?

 

[Bиктор]

Вихрь начинает накапливать энергию движения, только в случае ... при спиральном движении в зону пониженого давления в центре.

... "при спиральном-ИЗГИБНОМ  [КИНЕТИЧЕСКОМ] движении в зону пониженого давления в центре"...
Извините, Владимир, "прицеплюсь" снова к словам - средствам нашей КОммуникации (с целью прийти к общности-объединенности/синхронности "взглядов")
Инициация вихрей в атмосфере и многих других случаях - от пары ЗАКРУЧивающих физ.тело сил (векторов), не полностью компенсирующих друг друга... Сильный поток обязательно ИЗГИБается в сторону слабого.
Поток может бежать в сторону пониженного давления, как к будущему центру вихря, не сам по себе, а бежать ИЗ внешне-замыкающих область сторон с повышенным давлением, как от внешних задающе-КУМУЛИРующих факторов для локализации вихря в центре кумуляции!

Вакуум в центре вторичен - он появляется ПОСЛЕ столкновения звукоскоростных фронтов кумулирующих давлений со всех сторон в центре, - после кратковременного повышения давления в "глазе" вихря, - как ИСХОД (сток), ищущий своим "хоботом"... куда бежать? (то есть ищется НЕ со звуковой скоростью, - где она, бегущая зона искомого пониженного давления, а с меньшей кинетической скоростью "хобота").
Согласны, что без подобного дополнения Ваше исходное высказывание несколько ограниченно-односторонне, не ДИалектично?

Выше я опирался на интуитивное представление о том, что ПРИЧИНЫ живут с большей (задающе-управляющей) скоростью, нежели кинетически-медленно им повинующиеся СЛЕДСТВИЯ.
То есть звуковая скорость распространения ДАВЛЕНИЯ - здесь - причина, по сравнению с мало-скоростной КИНЕТИческой формой движения - следствием... (вакуумный хобот вихря медлителен, по сравнению со скоростью звука, поэтому он следует за сценарием волн давления)

 

[Bиктор]

Камера может быть и достаточно эффективна, с низкими тепловыми потерями, но что делать с потерями на стенках расширительной камеры? 

Обратите, пожалуйста, внимание, что и внутренняя поверхность КС и внешняя поверхность жаровни - импульсно омываются холодной смесью, постоянно подаваемой из межлопастного пространства на предыдущем такте (сжатия)...
Сгоревшие газы - возвращаются в межлопастное пространство с небольшим сдвигом фазы, по ходу вращения - уже на такт расширения.
Стенки лопастей вообще не соприкасаются с горящей смесью 🙂  - Только с газами под давлением, - после сгорания. Пик температур давно позади...

 

[argentavis]

А вот тут умалчивается об отражении волны движения от внешних стенок (как будто их влияния нет) на любых изгибах!

О какой волне вы говорите, при равноускоренном движении из зоны повышенного давления на периферии, в зону пониженного давления в центре?

При отражении всегда происходит удвоение амплитуды потенциальной энергии, в момент столкновения кинетического потока с препятствием.

Ну помилуйте, так и до "вечного двигателя" не далеко. Волна при отражении всегда теряет часть энергии передавая её стенкам "сосуда".
Конечно частицы, образно говоря, при взаимном соударении толкают друг друга туда где свободнее и информация о появлении свободного места в виде волны, передаётся во всех направлениях со скоростью звука. Это происходит точно так же как и при внезапном скачке давления в какой то точке (микровзрыв). Это происходит только в начальный момент времени, когда начинает развиваться процесс. Но когда он уже запущен и нет ни каких посторонних возмущений, волновые процессы возникают только при определённых скоростях сдвига слоёв, когда ламинарное течение переходит в турбулентное.

Итак, не забудем и о "внешнем" воздействии "внешних слоев" жидкости на изгибе на внутренние...

Ну так это и называется взаимодействие.
Внутренние слои своей центробежной силой воздействуют на внешние передавая им часть своей кинетической энергии (роль шнурка), а внешние своим давлением (центростремительная сила) заталкивают внутренние в область пониженного давления.

не только разрежение инициирует вихрь

Да второй обязательный фактор, вращение вокруг центра разрежения.

Вот и наклевывается идея: "воздухозаборники" улиток поместить вдоль крыла на то место 

Такие крылья со сдувом пограничного слоя существуют, но это делается с использованием давления компрессора турбины. Британский палубник Баканир и СВВП Хариер.
Использовать лобовое давление для этих целей неэффективно, в виду его относительно малой величины. Кроме того появляется дополнительное, внутреннее вязкостное сопротивление в крыле при передаче потоков от носка к соплам. Увеличивается омываемая поверхность.

Согласны, что без подобного дополнения Ваше исходное высказывание несколько ограниченно-односторонне, не ДИалектично?

Я конечно использую упрощённые выражения, чтобы не загомождать свои объяснения, когда суть не меняется. Вы меня поняли и это главное.

импульсно омываются холодной смесью, постоянно подаваемой из межлопастного пространства на предыдущем такте (сжатия)...

Я это заметил 🙂

Стенки лопастей вообще не соприкасаются с горящей смесью 

Только с газами под давлением, - после сгорания. Пик температур давно позади...

С чего это вдруг? Давление в камере сгорания возникает не благодаря сгоранию топлива, а благодаря возникшей при этом температуре. Нет температуры, нет и давления :IMHO

 

[Bиктор]

О какой волне вы говорите, при равноускоренном движении из зоны повышенного давления на периферии, в зону пониженного давления в центре?

- O волне давления, которая обусловливает вслед за ее появлением и равноускоренное движение по любому градиенту давления.
Волна отражения от физических изгибов "стенок", без которых не обходится любое замыкание потоков (роторов) в пространстве.

 

[Bиктор]

Волна при отражении всегда теряет часть энергии передавая её стенкам "сосуда"

И пусть дальше теряет 🙂
Но в процессе отражения она приближенно удваивает амплитуду: посмотрите на высоту волны в ванне: в пути она единична, а у стенок в момент отражения - двойной высоты (в тот момент - потенциальной энергии)

 

[Bиктор]

Конечно частицы, образно говоря, при взаимном соударении толкают друг друга туда где свободнее

Может быть... Я частицей еще не был 🙂
А понятие "начальный момент времени" - существует не в природе, а в голове наблюдателя. Природа всегда ведь в движении. Наблюдатель имеет право упрощать себе жизнь неточными схемами, но в этом же и источник его проблем... имхо. И движение не бывает прямолинейным - оно "изогнуто" всегда, значит и условия для асимметричного возникновения отраженных волн (неважно чего и от чего) всегда есть...

 

[Bиктор]

второй обязательный фактор, вращение= "изогнутое движение" вокруг центра= "кривого шнурка" разрежения

Можно такие синонимы указывать рядом с Вашими словами?

 

[Bиктор]

Использовать лобовое давление для этих целей неэффективно, в виду его относительно малой величины. Кроме того появляется дополнительное, внутреннее вязкостное сопротивление в крыле при передаче потоков от носка к соплам. Увеличивается омываемая поверхность. 

Владимир, можно предположить, что Вы имеете основания для игнорирования тех постов выше (3184, 3189), в которых показано в контексте капле-образного сечения "улиток-рогов" значительное уменьшение сопротивления за счет образования вихревого потока внутри (кривых) оболочек ?

На мой взгляд фиксированность только на вязкостном трении и увеличении омываемой поверхности внутри ряда "рогов" - закономерно игнорирует возможность использования низко-потенциальной энергии сжатия потока на лобике крыла.

В названных марках военных самолетов, видимо, никогда не ставилась задача использования энергии давления у тонких передних кромок - хватает "избытка мощи" компрессоров 🙂

Или Вы могли бы привести ссылки на отрицательные результаты экспериментов с "роговыми" преобразователями давления перед лобиком в струи сдувания пузырей и турбулентности поверху профиля крыла?

 

[Bиктор]

Нет температуры, нет и давления

А речь ведь не о камере сгорания РЛД в обычном понимании, как сжатого объема секции между лопастями! Я имел в виду температуру в самой секции, - ее кратковременный пик приходится на момент соединения объема секции с объемом внешней КС...  Контекст разговора - изобретение Оленберга, - камера непрерывного (внешнего) сгорания для РЛД 🙂

Ответ - на кривой графика температуры  в посту 2041 http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1288970207/2040.

Во внешней КС образуются высокие температуры и давления, а при присоединении к ней очередного объема секции между лопастями - в секции изменяется ход кривой: И снижение пика температуры, И снижение давления при рабочем ходе в секции...

 

[argentavis]

O волне давления, которая обусловливает вслед за ее появлением... 

посмотрите на высоту волны в ванне:

Согласен.

Можно такие синонимы

Можно 🙂

Вы могли бы привести ссылки на отрицательные результаты экспериментов с "роговыми" преобразователями давления перед лобиком в струи сдувания пузырей и турбулентности поверху профиля крыла?

  Где то я уже читал про использование этого давления для сдува погранслоя у верхней задней поверхности крыла, но сейчас не вспомню где. Это не новая идея и почему то широкого применения не получила. Про роговые преобразователи не слышал.
Ну снизится немного сопротивление в канале крыла за счёт завихрения, но на сколько улучшится обтекание и повысится подъёмная сила неизвестно. Это нужно проверять, делать продувки. Ведь по сути, давление у лобика это производная от давления под крылом. Всё взаимосвязано. Уменьшим давление лобовое, уменьшится давление и под крылом.
http://www.inral.ru/Pr128/DinEas/bod_din.htm
На первом рисунке показано обтекание неправильно. Хенрик давал ссылки, на видео обтекания профиля, в импульсно дымовой камере. Там верхний слой, значительно опережает нижний, на сходе с крыла!
Мы как то незаметно ушли от темы 🙂  Вроде бы идея была использовать вихрь вдоль верхней поверхности, для поддержания обтекания крыла, как на каспэре. Делать какие то сложной формы каналы в крыле для СЛА я думаю нетехнологично и экономически не целесообразно. Тем более для махолёта. Вот понять работу вихрей на кончиках перьев у птиц, и их взаимодействия было бы весьма полезно. 😉

Контекст разговора - изобретение Оленберга, - камера непрерывного (внешнего) сгорания для РЛД

Я ещё не прочитал ветку и видимо не в курсе событий. 
Конечно пик температур в камере сгорания, но при контакте газов с расширительной камерой, давление понижается и за счёт этого. Площадь контакта растёт, и потери через стенки неизбежны. С лопастным двигателем сложно всё. Трение о стенки, уплотнения. Минимизировать площадь контакта газов с корпусом невозможно, поэтому поршневой двигатель главенствует там где нужен хороший крутящий момент при низких оборотах. Когда прочитаю ветку буду высказываться там. Зафлудим эту ветку не по теме.

 

[argentavis]

http://oat.mai.ru/book/glava07/7_2_5/7_2_5.html
Ваша мысль. Рисунок 7.41 Выдув струи вдоль размаха.
Я предлагал струю выдувать у консоли назад по потоку, чтобы понизить давление в зарождающемся на больших углах вихре. Наверно можно и скомбинировать эти два способа.

 

[henryk]

для поддержания обтекания крыла, как на каспэре.

-раньше Виктор приводил фрагменты книжечки Каспэра...

там много поезной инфо про вихреобразование,в том и на конце
птичьего крыла=принудительный наддув не использован!

 

[argentavis]

(или у орла - из-под каждого отдельного пальцевого пера) разрозненным и взаимно ослабленным отдельными маленькими высокочастотными вихрями. Ведь рассеивание пропорционально четвертой степени частоты, кажется. 

http://www.youtube.com/watch?v=O1kSY2SoUEk&feature=related
Хенрик ссылочку дал на видео полёта орла.
Обратите внимание, что первые перья более изогнутые, а значит более нагруженые, при том, что они более короткие и более мощные. У гуся то же самое (у меня лежит такое засушеное)
Именно они задают тон всем остальным перьям. А есть ещё маленькое коротенькое пёрышко предкрылок у самой кисти, оно тоже мощное в основании (у гуся тоже есть).
На мой взгляд получается такая картина: перо предкрылок принимает первым невозмущеный поток и делает скос потока к концу крыла. Концевой вихрь этого пера, ограничивает движение  сорваного пограничного слоя на конце крыла к корневой части. На истребителях с большой стреловидностью иногда делают прорезь на передней кромке, которая выполняет ту же функцию. На конце, уже в скошеном потоке первое короткое перо своим отогнутым концом выполняет роль винглета, делает скос потока по дуге и своим концевым вихрем отбрасывает и притормаживает развитие концевого вихря на следующем пере которое находится ниже. Это напоминает взаимодействие крыльев в самолёте тандемной схемы как у блохи Минье.
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1297462615/0
Далее по порядку по тем же законам. В итоге концевой вихрь предыдущего пера используется для стагнации развития такого вихря на следующем пере, и потери давления под крылом снижаются. Сто скажете на этот счёт?

 

[henryk]

http://www.bionik.tu-berlin.de/institut/xtutor1.htm
http://www.bionik.tu-berlin.de/institut/s2vogel.html
-v kopilku...

 

[Bиктор]

уже читал про использование этого давления для сдува погранслоя у верхней задней поверхности крыла

Безусловно, направление мысли - не новое.
Надежды "разбивались" о низкопотенциальность этого локального источника давления, о его зависимость от прилежащих к его зоне кривизн профиля (искажение кривизны двоичной в четверичную) и видимо, о повышенные кинетические потери в канале "преобразователей давления в струи".

Похоже, что объясняющих неудачи причин пока добавить не удастся?

 

[Bиктор]

Про роговые преобразователи не слышал.

Их еще упрощенно-идеально называют геликоидными 🙂
Вы только что прочли и увидели такой (верхний рисунок к посту 3189). Правда, это не подтвержденное Вами мое предположение, - что Вы прочли и увидели 🙂

 

[Bиктор]

Мы как то незаметно ушли от темы. Улыбка. Вроде бы идея была использовать вихрь вдоль верхней поверхности, для поддержания обтекания крыла, как на каспэре. Делать какие то сложной формы каналы в крыле для СЛА я думаю нетехнологично и экономически не целесообразно.

Да Вы правы, частный случай применения вихрей для полетов - крыло Каспера, и его осмысление.
Но генеральная линия этого топика, - минимализация материальной части летающих машин и максимизация "виртуальной" части летающих феноменов:  я ветку начинал с мини-самолетов материальных и с анализа "виртуальных" вихрей у жесткокрылых (на примере божьей коровки).

Ветка растянулась, поскольку тема очень уж "мечтабельная" - много мечтателей пытались уже до нас идеализировать летающие устройства (мин материи, мах эффекта), снизить потери и сложность...

 

[Bиктор]

Делать какие то сложной формы каналы в крыле для СЛА я думаю нетехнологично и экономически не целесообразно

Про нетехнологичность представления меняются очень быстро, вспомните технологии Вашего (и моего) босоногого детства 🙂

НЕ экономично делать вдоль крыла... тяговые элементы или по меньшей мере элементы минимизирующие сопротивление крыла?
Вспомните, волну в ванне! Вспомните, бывающую жуткой как раз у полого-наклонного берега-дна, возрастающей волны "закручивающегося" прибоя! Прибой - растянутое в пространстве наклонного дна/БЕРЕГА и во ВРЕМЕНИ отражение волн, в котором нижняя часть волны отстает по фазе, бегущей на берег и вверх - верхушки волны!! Из крутизны закручивания которых становится возможным любой крутизны траектория СКАТЫВАНИя на серфере - отбор энергии при постоянном трении-сопротивления серферной доски о крутую волну!!!

Об этом тоже написано давно в начале ветке...

"Роговый преобразователь" - не что иное, как пологое дно-стенки спирально-геликоидной трубы:  от этого дна/стенок в сужающейся трубе происходит загиб кинетической волны - так что внутренняя в сечении трубы часть волны как при прибое загибается закономерно вперед - ускоряется вблизи оси спирально витой трубы, - во много раз...
Заметьте, у стенок (внутри рога) поток медленный в виду трения о поверхность, а в центре - сильно ускоренный. По той же геометрической причине, по которой у подшипника качения при внешней неподвижной обойме - внутренняя обойма (ближе к центру) вращается в два раза быстрее, чем сепаратор с шарико-роликами.

Такие "шары"-вихри катятся внутри рога по эпициклоиде - касающаяся внутренней опорной поверхности рога часть "шара"-вихря "стоит" на месте, а дальняя от поверхности качения - часть вихря - удваивает свою скорость, по сравнению со скоростью - некой текучей массы,  срединной между осью рога и его внутренней поверхностью ...

А теперь о физике:  Никитин, изучавший геликоидные воронки в истекающей под силой тяжести вниз жидкости, обнаружил, что импульс ускорения центральной части текучей массы в роге - не уравновешен.

Он делает вывод, что корпус рога должен стремиться... навстречу ускоренной по его оси жидкости/воздуху!
Уффф... Это и есть та незамеченная еще наклонность к тяге: всасывающее действие широко-открытой ("пасти форели") части рога с вихрем внутри...
Остается еще вспомнить пост выше с рисунком, где указан максимальный угол целесообразного сужения "дальнобойного насадка" = угол сужения вдоль рога, - и "уголок в поперечном сечении капельки" для ... шариково-вихревой смазки текучей массы, прижимаемой ускорением (свободного падения у бочки с насадком-вниз - уголку сечения ), или центробежным ускорением при беге текучей массы вдоль витого геликоида (смазывающий уголок-шов рога - который всегда с наружней части витков!)...
Вы к тому же еще сомневаетесь в пользе ускорения потока воздуха позади наиболее толстой части профиля...
Пользу признавали все, только в отличие от присасывания пограничного слоя к обшивке, метод ускорения пограничного потока сдувом - более энергозатратный...- неэкономичный. "Нужны" чудовищные компрессоры...  А почему?  Потому что не стремились уменьшить потери в трубках и не использовали реакцию на трубку от ускоренного движения потока у оси ... "рогов".  Просто эту реакцию надо дружно у всех рогов направлять вперед, - по полету [виртуальной мысли 🙂]

 

[Bиктор]

при контакте газов с расширительной камерой, давление понижается и за счёт этого. Площадь контакта растёт, и потери через стенки неизбежны. С лопастным двигателем сложно всё

Зачем же к трактору лошадь запрягать? 🙂
Расширительная камера РЛД - секция между находящимися внутри лопастями - от них НИКУДА тепло не потеряется, в отличие от поршневого - стенки гильзы...
Если же лопасти ситалло-керамические - то они не нагреваются внутри, а постоянно горячи снаружи - к газам.
Все у РЛД проще, чем у поршневого!  Термодинамика запрещает уходить теплу в горячие с поверхности лопасти...

Мы здесь на ветке (с "глобальным" акцентом на вихри) не флудим, если мы рассматриваем вихревую газодинамику ... охлаждения стенок Камеры Непрерывного Сгорания свежим воздухом, накапливая холодную долю... то ли в центре КНС, то ли у ее стенок 🙂
Так и не посоветовал мне никто... Ранк тут нужен, или наоборот Эльсбет 🙂