Профиль крыла

[Anatoliy.]

Листок отклоняется в сторону струи, даже если его заднюю кромку слегка отогнуть в сторону струи! Проверено))

Некорректно поставленный эксперимент вкупе с неправильным объяснением вполне способны породить чудо.
Чтоб исключить подобные ошибки следует, как говорят, отделить мух от котлет и пусть каждый съест то, что ему полагается.

Итак, дуем вдоль листочка подвешенного вертикально.
В пределах листочка якобы по Бернулли давление падает.
А что становится с воздухом, который покидает листочек?
Эта воздушная струя при сходе с кромки листочка начинает взаимодействовать с неподвижным воздухом который был с обратной стороны.
Эта струя воздуха начинает засасывать тот неподвижный воздух и траектория той струи искривляется.
И как на зло часть смешанного воздуха отклоняется в сторону обратной стороне листа.
Тут можно спорить как сильно отклонится струя, но дело это неблагодарное.
Давайте лучше исключим возможность искривления траектории струи.
Я это так делал. Подвел висящий листочек к краю тумбы стола так , чтоб листок касался вертикальной стенки тумбы на высоту примерно 10 мм.
И начинаем дуть параллельно вдоль листочка.
Наблюдаем прогибается ли листок под действием уменьшенного давления над его одной стороной.
А потом проделываем то же самое, но только без тумбы.
Результаты эксперимента осмысливаем.

Тут Вы можете то же накосячить и выпузырить листочек в сторону обдувающей струи когда сходящяя струя далее следует по стенке тумбы.
Если Вы так и не поймете почему "Бернулли" в струе обязан преобразовать кинетическую энергию в пониженное давление, а листок показывал Вам фигу, то беритесь смело за постройку революционного летательного аппарата с вертикальным взлетом.
Этот аппарат должен содержать небольшую плоскую поверхность вдоль которой чем то дуют и создают офигенную подъемную силу за счет падения давления над ней.
Лучше подойдет газотурбинный двигатель у которого исходящая струя движется, скажем, со скоростью 300 м/с.
Возьмем ту площадку шириной равной ширине уплощенному сопла, скажем один метр.
Длину возьмем не очень длинную, а допустим равную 4 метрам.
Посчитайте какую подъемную силу будет иметь тот лист метр на четыре при скорости потока над ним в 300 м/с когда под листом воздух будет в покое.
Естественно, Вы должны пользоваться уравнениями Бернулли которые смело преобразовывают кинетическую энергию струи в потенциальную, в статическое давление.
Только надо обеспечить сход струи с пластины без скоса.
Это чтоб не поднимать пыль.
Представляете, Нобелевская премия Вам будет обеспечена.

 

[Anatoliy.]

Потому что пара сил (сила давления и центробежная) действует на газ. На крыло действует только сила давления. Имеем право брать только её и рассчитывать альтернативными способами - если они альтернативны, т.е. оба дают (почти) одинаковый результат.

Вы так ничего не поняли.

Пара сил это центробежная и центростремительная действующие на элементарные объемы обтекающей среды двигающиеся по искривленным траекториям. Они присутствуют всегда и их нельзя игнорировать в расчетах.
Но они компенсируют друг друга и на аэродинамическую силу не оказывают влияния.

Другая пара сил это силы статического давления действующие на элементарные площадки поверхности крыла в одну сторону и те же силы статического давления которые действуют в противоположную сторону от поверхности крыла на окружающее пространство.
И коль скоро и там, и там статическое давление одно и тоже, то результат будет так же нулевым.
Таким образом это не альтернативные силы, которые Вы вольны выбирать, а силы оказывающие на крыло н6улевое воздействие.

 

[Anatoliy.]

На ночь юмор про математику которую считают продажной девкой.

Жила одна пара и у неё родилось двое детей.
По каким то причинам пара разошлась, и мужчина женился второй раз и у новой пары так же родилось двое детей.

Нанимает государство математику.
Она дает такой ответ: государству прибыло четыре новых гражданина.

Статистики нанимают ту математику и она выдает такой результат.
Делят четверых детей на трех родителей и получают среднее число детей на одного родителя равное 1,333 штуки.

Нанимают жены математику и она дает им такой ответ.
На каждую женщину приходится примерно по два ребенка минус по одному сперматозоиду, что при округления до целого ребенка исключается из рассмотрения, так сказать отбрасывается по причине малости объекта.

Нанимают математику судебные органы.
И присуждают алименты тому мужику в размере 25 % если оставлен один ребенок, 33 % если оставлено два ребенка, ну и 50 % если оставленных детей от трех и до бесконечности.

Нанимает мужик ту математику.
Она ему говорит, что он родил четверых детей. Ну прямо как в Библии когда начинают повествовать как развивался род человечества, типа один мужик родил другого мужика, а тот тоже родил другого мужика и так далее. И всё без женщин.

 

[Anatoliy.]

Вы ещё спросите, как же так: над крылом давление меньше, под крылом больше - а скос (вертикальная составляющая движения воздуха) от меньшего к большему, от стока к источнику

И спрошу.
Почему это так?

 

[daredevil]

Дело не в математике, а в физике и вас. Цитирую вас:

1)

Пара сил это центробежная и центростремительная действующие на элементарные объемы обтекающей среды двигающиеся по искривленным траекториям.

2) (из сообщ. 2836)

та сила давления есть центростремительная сила

3) (из сообщ. 2841)

Другая пара сил это силы статического давления

Вам не кажется, что утверждения 2) и 3) взаимоисключающие? Ещё раз объясните мне и себе природу центростремительной силы, действующей на элементарный (для нашего уровня дискретизации) объём среды, движущийся по искривлённой траектории! Что заставляет траекторию искривляться? Когда гирька вращается на нитке - всё понятно: центростремительная сила это сила реакции нити, по природе сила упругости твёрдого тела. В потоке у нас объёмы среды ни на чём не подвешены.

И спрошу.
Почему это так?

- Потому, что движение от источника к стоку происходит не через заднюю, а через переднюю кромку. Рождая ту самую циркуляцию. Которая рождает тот самый скос.

/А листок вы лучше уж сразу к столу приклейте))

 

[Anatoliy.]

Ещё раз объясните мне и себе природу центростремительной силы, действующей на элементарный (для нашего уровня дискретизации) объём среды, движущийся по искривлённой траектории! Что заставляет траекторию искривляться? Когда гирька вращается на нитке - всё понятно: центростремительная сила это сила реакции нити, по природе сила упругости твёрдого тела. В потоке у нас объёмы среды ни на чём не подвешены.

О-о-о-о !!!!!!!!
Как у Вас всё запущено в части физики.
Вот не возьму в толк, повторить ли Вам школьный урок про центростремительную и центробежную силу самостоятельно или это Вы поручаете мне?
Если это надо сделать мне, то хотелось бы предварительно узнать уровень Ваших знаний в части физики школьного периода.
Проделаю это так. Задам Вам только два вопроса.

Вопрос №1.
Какая сила удерживает объекты на орбите вокруг Земли?
Расшифровка вопроса. Вот искусственные спутники и естественный спутник типа Луна не подвешены вообще ни на какой ниточке и находятся не то что в воздушной среде как крыло, а вообще в вакууме.

Вопрос №2.
К чему приложена та центростремительная сила когда спутники не падают на Землю?
Наводящий вопрос Почему на этих объектах образовывается невесомость, хотя гравитацию Земли никто не отменял?

А то может случится казус. Я тут буду потеть пытаясь преподать школьный урок по физике, а нужно будет начинать с более ранних периодов обучения когда Земля была тёплым шариком и по ней бегали динозавры.

 

[daredevil]

Спутник удерживает на орбите сила гравитации. Гирьку удерживает на траектории сила упругости. Природа центробежной силы в обоих случаях одинакова (это сила инерции), а природа центростремительной разная. Но к течению газа около тупых тел обе эти природы не имеют сколь-нибудь существенного отношения.

Алексей, если вы понимаете это - значит, заняты троллингом. Если не понимаете - значит, прогуливаете клинику (потому что прогуливать уроки в вашем возрасте поздно).

Я готов допустить первое и предпринять ещё одну попытку. Повторю вопрос: какова природа центростремительной силы, которая противостоит центробежной силе, действующей на элементарный объём среды, обтекающей тело по криволинейной траектории? Или - если мы не хотим переходить в систему отсчёта, связанную с "кусочком" среды, а хотим остаться в инерциальной системе, связанной с крылом - ЧТО НЕ ДАЁТ ТРАЕКТОРИИ СРЕДЫ РАСПРЯМИТЬСЯ, КАК ТОГО "ХОЧЕТ" ИНЕРЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ОБЪЁМА СРЕДЫ? КАКАЯ СИЛА ЗАСТАВЛЯЕТ ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ОБЪЁМ СРЕДЫ ПОВЕРНУТЬ?

 

[RommT]

какова природа центростремительной силы, которая противостоит центробежной силе, действующей на элементарный объём среды, обтекающей тело по криволинейной траектории? Или - если мы не хотим переходить в систему отсчёта, связанную с "кусочком" среды, а хотим остаться в инерциальной системе, связанной с крылом - ЧТО НЕ ДАЁТ ТРАЕКТОРИИ СРЕДЫ РАСПРЯМИТЬСЯ, КАК ТОГО "ХОЧЕТ" ИНЕРЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ОБЪЁМА СРЕДЫ? КАКАЯ СИЛА ЗАСТАВЛЯЕТ ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ОБЪЁМ СРЕДЫ ПОВЕРНУТЬ?

Рискну предположить, что центростремительной силой в данном случае является реакция окружающего воздуха, который как подобает вязкой среде имеет силу реакции нелинейно зависящую от скорости воздействия, и сжатая масса воздуха струёй отжатой от лобика крыла, устремляется вниз, дополнительно подсасываясь нисходящей задней частью верхней дуги профиля и нижним потоком под крылом, который эжектирует воздух с верхней части. Итого масса воздуха получает импульс вниз и вперёд, крыло вверх и назад, и эти импульсы равны по модулю и противоположно направлены.

 

[АНАТОЛИЙ]

Кстати, а по какой теории работают профиля KFm?)

По той-же что и любые другие. Они просто демонстрируют интересный эффект, когда ступенька забивается пограничным слоем и не создаёт большого сопротивления. Форма средней линии такого профиля имеет кривизну как и у обычного, т.к. ступеньки можно не учитывать. Но где-то кроме моделизма эти профиля не нужны, т.к. они всё-таки хуже обычных.

Повторю вопрос: какова природа центростремительной силы, которая противостоит центробежной силе, действующей на элементарный объём среды, обтекающей тело по криволинейной траектории? ЧТО НЕ ДАЁТ ЭТОЙ ТРАЕКТОРИИ РАСПРЯМИТЬСЯ, КАК ТОГО "ХОЧЕТ" ИНЕРЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ОБЪЁМА ГАЗА?

Давайте я отвечу. Центростремительная сила вызывается разностью давлений вблизи элементарного объёма.
Ну а другая пара сил, которую имеет в виду и использует для троллинга Анатолий, вызывает изменение скорости вдоль потока и вот уже она описывается уравнением Бернулли.
Пожалуйста посмотрите всего-лишь часовую лекцию и хватит об этом.

 

[KV1237542]

Которая страница ни о чем. Тут Анатолий (не тролль) выкладывал ролик Хольгера Бабинского. Вот и на этом можно заканчивать

 

[RommT]

Нарисовал Бернуллелёт. Полетит ли? С нижней части скорость потока будет ниже чем с верхней. Воздух сверху будет засасываться струёй во внутрь, но это должно компенсироваться выходом избыточного воздуха назад вверх.

 

[daredevil]

Пожалуйста посмотрите всего-лишь часовую лекцию и хватит об этом

- Да, там есть и про плоский лист и Бернулли, и про центростремительную силу, которая есть разность давлений (32:41).

Тут Анатолий (не тролль) выкладывал ролик Хольгера Бабинского. Вот и на этом можно заканчивать

Нет, заканчивать рано. В ролике не упомянуто что, если пренебречь продольным импульсом, сообщаемым потоку крылом (то есть торможением потока) - то константы в уравнениях Бернулли для потока над и под крылом одинаковы, это части одного потока. Поэтому вычисление давлений и подъёмной силы по Бернулли на основании распределения скоростей правомерно. Это один из альтернативных способов.

В ролике также не акцентировано, что одинаковая кривизна линий не означает одинаковый перепад давления: не надо забывать про скорость.

И в ролике не предлагается способов рассчитать картину потока, то есть форму линий и распределение скоростей. То есть для качественного понимания явлений самое то, а вот посягнуть на лавры Эпплера и Дрела он не поможет.

 

[daredevil]

Нарисовал Бернуллелёт. Полетит ли?

Не полетит. Во всяком случае, вертикально.


P1 и P4 - это то же самое, что дуть феном на плоский лист, только фен у нас замкнутый (как хорошая аэродинамическая труба). Р2 и P3, строго говоря, разные из-за центробежной силы - но если бы на их разности взлетел (только пришлось бы перевернуть) - это был бы интралёт. На самом деле где-то выше при поворотах потока есть другие центробежные силы и давления, которые эту разность уравновешивают. Легко проверить по законам сохранения: нет отбрасываемого вниз импульса - нет подъёмной силы.

А вот если двигать это горизонтально - полетит. Какая-никакая циркуляция и соответственно импульс (скос) создаются. Меркулов в своей популярной книжке про гидродинамику предлагал для создания циркуляции по Магнусу вращать не цилиндр, а сетку, окружающую его. Эффект тот же, а пространство цилиндра можно отдать под полезную нагрузку.


______________
Я вот здесь другой бернулёт рисовал - но он тоже не настоящий))

 

[АНАТОЛИЙ]

Не полетит. Во всяком случае, вертикально.

Смотря с какого этажа бросать. С первого не полетит, а с десятого ууух как разгонится и красиво шмякнется.

В ролике также не акцентировано, что одинаковая кривизна линий не означает одинаковый перепад давления: не надо забывать про скорость.

И в ролике не предлагается способов рассчитать картину потока, то есть форму линий и распределение скоростей. То есть для качественного понимания явлений самое то, а вот посягнуть на лавры Эпплера и Дрела он не поможет.

Лекция только объясняет суть явления. Лично мне больше и не надо, т.к. не будучи физиком и не предпринимаючи глобальных исследований пользуюсь больше статистикой и "дедовскими" методами. В общих чертах предугадывание направления линий тока позволяет прикинуть правильность формы самолёта. Более точно экспериментальным путём по факту характеристик.
К примеру самолёт у меня на аватаре после нескольких модификаций стал способен выходить на большие углы атаки и имеет посадочную скорость такую что бегом можно догнать при лучшей в классе максимальной скорости, но затенение килей сказалось на их эффективности и соответственно управляемости на больших углах атаки.
Профиль был выбран исходя из достоинств и недостатков известных профилей и конкретной задачи - быстрее всех, маневреннее всех, экономичнее всех. Скрестил два пилотажных, от Як-55 и Су-26, и получил то что хотел, своё "идеальное крыло". Очень помогли программа XFLR5 и эксперименты моделистов с программой, моделями того-же класса и смежных классов. Всё это в комплексе дало понимание какой профиль будет лучше на конкретном самолёте.

 

[Anatoliy.]

Поэтому вычисление давлений и подъёмной силы по Бернулли на основании распределения скоростей правомерно.

Это не правомерный вариант, а бесстыдная подтасовка, и математика (продажная девка) этому способствует.
Всё это разрушается как карточный домик если вытащить хотя бы одну карту из того красивого строения.

Давайте вытащим одну карту под именем принцип обратимости.
Принцип обратимости подразумевает что во всех условиях взаимодействия крыла с окружающей средой процессы должны описываться одними и теми же законами и одними и теми же формулами.

Так какого рожна тулят уравнения Бернулли с их преобразованием кинетической энергии движущегося потока если этот поток не движется и не имеет по определению никакой потенциальной энергии для преобразования во что то отличное от нуля.
Куда вы присобачите те уравнения Бернулли?
Или опять это положение будет проигнорировано во имя постулатов "Библии" аэродинамиков???

 

[Anatoliy.]

Природа центробежной силы в обоих случаях одинакова (это сила инерции), а природа центростремительной разная. Но к течению газа около тупых тел обе эти природы не имеют сколь-нибудь существенного отношения.

Этот Ваш очередной перл заслуживает очередную Нобелевскую премию.
Обалдеть,
Это получается, что обтекающая среда вообще не обладает массой и, следовательно, не обладает свойствами материи, то есть инерцией?
Сразу видно, что Вы напрочь забыли всё, что Вам пытались вложить в голову школьные учителя и полностью переподчинили свое сознание учению по "Библии" аэродинамиков.
Печально.

 

[Anatoliy.]

если вы понимаете это - значит, заняты троллингом.

Само слово тролить происходит от слова троль.
То есть троль тролит.
А кто такой троль?
Это нечто ужасное, пугающее.
А кого я можно запугать и чем?
Например Вас, как стойкого двоечника, только обычными законами физики которые вовсе не страшны умным и образованным людям.

 

[Anatoliy.]

Легко проверить по законам сохранения: нет отбрасываемого вниз импульса - нет подъёмной силы.

Эта Ваша мысль слетела случайно по незнанию, или Вы точно уверены в её правоте?
Вот Вам для осмысления картинка

А вот то, что написано про эту картинку.
По правую сторону от этой вертикальной черты отчетливо виден результирующий скос воздушного потока в соответствии с импульсной теорией.

По левую сторону вертикальной черты так же отчетливо видны зоны с пониженным давлением и повышенным давлением в обтекаемом воздушном потоке.

Эти конкретные величины давления всегда можно измерить при натурных продувках любых аэродинамических профилей.

Проинтегрировав эти силы давления по всему контуру аэродинамического профиля, получаем результирующую подъемную силу данного профиля.

На первый взгляд получается, что и импульсная теория, и теория Н. Е. Жуковского о природе подъемной силе верны и обе теории дают весьма точное значение самой подъемной силы.

Но возникает парадокс.

Если подъемная сила вызвана разницей давления по поверхности обдуваемого крыла (по теории Н. Е. Жуковского), то как быть со скосом воздушного потока за крылом, который вызывает такую же величину подъемной силы?

А если подъемная сила вызвана за счет скоса воздушного потока за крылом в соответствии с импульсной теорией, то почему тогда разница давления по поверхности крыла не оказывает в этом случае никакого вклада в подъемную силу крыла?

Заметим, что и разница давления по поверхности крыла, и сам скос воздушного потока за крылом реально существуют всегда и неразрывно связаны друг с другом, а вот подъемная сила приписывается либо разнице давления по поверхности крыла, либо скосу потока, как бы исключая противоположную причину версию возникновения подъемной силы крыла.

 

[RommT]

Без скоса потока подъёмной силы быть не может, иначе это будет безопорное приложение силы. Вы же все одно и тоже разными словами описываете, в чём спор собственно? Неужели только в природе обтекания лобика крыла? Так это же всего лишь частность, небольшое слагаемое в общей картине. Предлагаю обсудить обтекание элерона в различных его положениях. Физика то одна и та же в начале и конце профиля, следовательно отличие будет лишь в том, куда этот поток с поверхности(лобика или элерона) сходит.

 

[Юрий (Old_DomoVoy)]

Если подъемная сила вызвана разницей давления по поверхности обдуваемого крыла (по теории Н. Е. Жуковского), то как быть со скосом воздушного потока за крылом, который вызывает такую же величину подъемной силы?
ЕЛЕМЕНТАРНО, ВАТСОН!!!
Опять же, видео поста 2. 820.
Скорость потока сверху ВЫШЕ скорости потока СНИЗУ. Следовательно, массы (!!!) воздуха займут объем за задней кромкой крыла РАНЬШЕ! А следовательно и выравнивание давления произойдет за задей кромкой крыла ЗА СЧЕТ ПЕРЕМЕЩЕННЫХ СВЕРХУ объемов воздуха.
ОЙ!! Это же закон Бернулли!!