Рассуждения о природе подъемной силы крыла

Ну, а теперь, -- о серьёзном.
1. Возможно, главное. Однозначность, собственно, в чём?
2. Ехал тут продолжительное время в общественном транспорте и, коротая время, обратил внимание на вот такую несопоставимость.
В предлагаемой модели шариков нет инерционной составляющей набегающего потока.
В реальной модели всё -- по Бернулли. А "изначального дополнительного" давления -- нет.
"Зато" в модели с шариками действует сила, приложенная к каждому шарику в одном направлении и равная по величине (при одинаковости шариков), навстречу крылу.
В вертикальной колонне эта сила равна силе гравитации.
Даже, если сплошность среды обеспечить, например, магнитными (исключительно притягивающими между собой и к профилю крыла) взаимодействиями, тезис , приведенный выше, не оставляет (ИМХО) шансов сравнивать модели шариков с реальной (жидкостью).
На режим "обтекания", разумеется, можно снизу повлиять расходом шариков, но того, что есть (указано выше), это не изменит.
Увы - неубедительно.
Давайте,будем двигать модель сквозь неподвижные шарики: горизонтально, вертикально, как угодно; сделаем пространство с шариками бесконечным, проделаем эксперимент в условиях невесомости: результат не изменится - это очевидно, но остальное, нет.
Думаю, дальнейшие умозрительные построения приобретут элемент софистики в виде подсчета количества ангелов на острие иглы, поэтому - давайте, закончим.
Я потому и говорил об эксперименте, что мысленный эксперимент дефективен по определению
 
На режим "обтекания", разумеется, можно снизу повлиять расходом шариков, но того, что есть (указано выше), это не изменит.
Я думаю, картину ближе всего к гидродинамической с шариками можно получить, если поместить жёлоб на вибростенд. У шариков появятся не зависящие от обтекания поперечные скорости, что обеспечит сплошность слоя. То есть шарики будут вести себя как большие молекулы - с той разницей, что у молекул хаотическая составляющая скорости на порядки больше скорости потока, а у шариков будет сопоставима с ней.
 
Я думаю, картину ближе всего к гидродинамической с шариками можно получить, если поместить жёлоб на вибростенд. У шариков появятся не зависящие от обтекания поперечные скорости, что обеспечит сплошность слоя. То есть шарики будут вести себя как большие молекулы - с той разницей, что у молекул хаотическая составляющая скорости на порядки больше скорости потока, а у шариков будет сопоставима с ней.
Думается, однако, что изменения от этого качественными не станут. И близость (не тождественность) к гидродинамике вроде бы, должна сохраниться - но все это, не более, чем догадки.
Все же, на примере плосковыпуклого профиля, представляется, что ЦД никак не окажется на половине хорды, а куда ближе к четверти, следовательно, преобладает снижение давления на верхней поверхности.
 
Думается, однако, что изменения от этого качественными не станут.
А я думаю, станут. Без вибрации шарики могут либо давать тень за моделью, либо течь как песок в часах, уплотняясь за счёт слёживания - т.е. отдавая кин. энергию нижележащим - и поэтому это будет поток без инерции. Я не представляю, как в таком потоке шарик может сдвинуться против гравитации, чтобы перетечь переднюю кромку против потока. В стороны отклоняться может (не более, чем по направлению естественного откоса), против потока - нет. А если на вибрирующую поверхность мы будем сыпать шарики перед моделью крыла с определённым расходом, чтобы слой не был сплошным и слежавшимся - мы получим инерцию и "живой" слой, эдакую дискретную ртуть, так мне думается.
 
Я не представляю, как в таком потоке шарик может сдвинуться против гравитации, чтобы перетечь переднюю кромку против потока. В стороны отклоняться может (не более, чем по направлению естественного откоса), против потока - нет.
Чтобы обеспечить хоть какое то подобие в шариковой модели надо заставить шарики двигаться по случайным траекториям с условной "со скоростью звука",
ударяясь в модель и друг в друга и упруго отскакивая. Тогда у них будет будет шанс и обогнать поток если он движется медленнее условной "скорости звука". А также будет моделироваться и давление на любую поверхность в том числе позади движущегося тела и заполнение шариками зон разряжения.
 
Я не представляю, как в таком потоке шарик может сдвинуться против гравитации, чтобы перетечь переднюю
Но Вы ведь, знаете, как на лыжах поехать вверх по склону: для этого, просто, надо поворачивать плавно - и тогда, при движении поперек склона, Вы будете иметь практически, ту же скорость, что и до начала поворота; и этой скорости вполне хватит не только для того, что будет составляющая вектора скорости вверх, но и для движения строго против склона. Так же и с шариками: изменение их траекторий начнется на некотором расстоянии до точки встречи с моделью, и движению с составляющей вверх, будет предшествовать горизонтальное движение.
 
Я, привык к тому, что Владимир Павлович такой набор слов уже не комментирует.
Так Вы против явления увлечения воздуха вслед крыла только при прямом обтекании и соответственно другая картина поля давления вокруг крыла ? Так Вы не согласны с разницей обтекаемых потоков прямого и обратного обтекания ? И после этого Вы позиционируете себя продвинутым аналитиком в физике ?
 
Что крыло летитв неподвижном воздцухе, что неподвижное крыло обтекается воздухом, аэродинамика не различает. Если нужно, линии тока и трубки тока применяют в любом случае.
Какая аэродинамика такие и её защитнички , что еще то следует ?
 
При обтекании у воздуха нет скорости и он стоит ,
Допустим...
Вероятно, следует понимать эту фразу, как то, что "профиль движется в спокойной атмосфере".
скорость относительного движения в ту или иную сторону появляется только при формировании разницы давлений в объёмах воздуха, перед и в конце профиля, в результате его обтекания.
Здесь можно выделить "две скорости"...

Первая относительная скорость - это скорость не возмущённого воздуха относительно профиля. Т.е. атмосферы, относительно профиля. Она же, скорость движения профиля крыла в воздушной среде. Обычно её обозначают V~* "Вэ- бесконечность"
*( Нет символа бесконечность в клавиатуре ).
Профиль и атмосфера движутся относительно друг-друга.

1770229207926.jpeg


Вторую относительную скорость, можно выделить, как различие скорости обтекания профиля, вблизи его разных частей. Например, сверху и снизу; вблизи носика и вблизи задней кромки. Что, собственно, демонстрируют эпюры скоростей ( давлений ). Их принято называть местные скорости. Они различны по величине и направлению относительно друг-друга. А так же, относительно скорости невозмущённого потока V~.

1770229674496.jpeg

Желая достичь понимания, лучше пользоваться общепринятой терминологией или уточнять в вопросе / ответе. Иначе, сильно велика вероятность быть не понятым.
 
Я думаю, картину ближе всего к гидродинамической с шариками можно получить, если поместить жёлоб на вибростенд.
И у меня была такая мысль. Вечером голова уже не варит. Забыл написать.
Однако, на вибростенде на весах придётся решать проблему с "шумами" от вибрации. Обойтись просто демпферами вряд ли получится.
 
надо поворачивать плавно - и тогда, при движении поперек склона, Вы будете иметь практически, ту же скорость, что и до начала поворота; и этой скорости вполне хватит не только для того, что будет составляющая вектора скорости вверх, но и для движения строго против склона.
Для этого надо иметь инерцию, а в потоке шариков, достаточно задросселированном для слёживания (и заполнения тени), сдаётся мне, кинетическая энергия шарика меньше потенциальной, отсчитываемой относительно ближайшего нижнего соседа. На вертикальной доске или доске с пренебрежимо малым наклоном к вертикали mv^2/2<<mgd, где d - диаметр шарика, а на наклонной плоскости к mgd добавится множитель sin^2 угла наклона к горизонтали. В этих условиях подвинуться вверх шарик не сможет. А не будь гегемонии потенциальной энергии - не было бы слёживания и заполнения тени.

Ещё аргумент. Если жидкость встречается с сужением канала в виде прямоугольного уступа - перед уступом будет застойная зона, но не совсем "мёртвая". А если в песочных часах на стенке будет горизонтальная полка - то песок с неё не стечёт, так и останется лежать естественным откосом.

А если мы не будем допускать слёживания и разгоним шарики так, что инерция себя проявит - они просто будут выскакивать из слоя, встретившись с препятствием или конфузором - тем более, что это будет коллективная инерция. Когда мы лопатой чертим в песке - песок образует валик перед лопатой. С этого валика он стечёт и частично заполнит яму (тень) за лопатой. Часть его, стекая с валика, даже перетечёт через переднюю кромку. Это будет циркуляция, но трёхмерная и не по законам гидродинамики. И ПС у лопаты будет за счёт "тени", т.е. это будет реакция опоры на наступающей стороне, не скомпенсированная ничем с отступающей стороны. Отчасти аналогичная гидростатике.

ИМХО чтобы разогнанный слой шариков оставался монослоем - он не должен быть сплошным.
 
Так Вы против явления увлечения воздуха вслед крыла только при прямом обтекании и соответственно другая картина поля давления вокруг крыла ? Так Вы не согласны с разницей обтекаемых потоков прямого и обратного обтекания ? И после этого Вы позиционируете себя продвинутым аналитиком в физике ?
Во-первых, я ничего не позиционирую.
Во-вторых, я многократно писал, что вполне согласен с этой средней "по больнице".
Первым Вам эту картинку нарисовал АТ(БАР), возможно на другом форуме. И с ней я вполне согласен.
И от того, что я писал на последних 50-ти страницах по этому поводу, тоже не отказываюсь.
Иванов Вам написал про местную скорость и относительность. И с ним я тоже полностью согласен.
Так, вот местная скорость (в отдельных "местах", где -- указывал), я уверен, в СО "стоячий воздух" направлена навстречу крылу.
Вот это мы как-будто и не проходили?
Отнимите единицу, спроецируйте на горизонталь, и в положительной области будут Вам "места".
На горбике можно не проецировать. Обратите внимание, там скорость около половины и выше от V00. (единицу уже отнял)
Или Вы будете снова включать бабу Ягу с вопросом, как её там померяли?
 
Последнее редактирование:
Для этого надо иметь инерцию, а в потоке шариков, достаточно задросселированном для слёживания (и заполнения тени), сдаётся мне, кинетическая энергия шарика меньше потенциальной,
Так я именно об этом. Её практически нет (ни скорости, ни энергии) . . .
Когда задумываюсь в таком эксперименте о Re, -- у меня мозги ломаются.
Также не помещается в мозгах местные заметно выросшие скорости.
 
Все же, на примере плосковыпуклого профиля, представляется, что ЦД никак не окажется на половине хорды, а куда ближе к четверти, следовательно, преобладает снижение давления на верхней поверхности.
То же мне открыл Америку ! В вашей модели с шариками нет сжимаемости среды как и в воде на скоростях винтомоторной авиации - что же Вы от неё хотите получить ?
 
Вторую относительную скорость, можно выделить, как различие скорости обтекания профиля, вблизи его разных частей. Например, сверху и снизу;
реализации областей А Вы не находите , что первая картинка отличается от второй по размещению областей низкого давления сверху ? По классике где больше скорость - там меньше давление ..Сверху мин. давления в первой области , а снизу указана эпюра мах скорости на горбике в 3-й зоне ? Как хочу так и рисую ?
 
А если мы не будем допускать слёживания и разгоним шарики так, что инерция себя проявит - они просто будут выскакивать из слоя, встретившись с препятствием или конфузором
Да нет: если желоб будет замкнут крышкой с противоположной стороны, или вместо шариков использовать иголки от игольчатого подшипника, ничего похожего не случится.
Ещё аргумент. Если жидкость встречается с сужением канала в виде прямоугольного уступа - перед уступом будет застойная зона, но не совсем "мёртвая". А если в песочных часах на стенке будет горизонтальная полка - то песок с неё не стечёт, так и останется лежать естественным откосом.
Не путайте песок с шариками. Зернохранилища, например, могут вообще не иметь боковых стенок: вместо них достаточно колонн по периметру, на которых установлены кольца шириной меньше шага (не помню точно, насколько), так, что на каждом кольце будет коническая поверхность из зерна, а распирающих сил не будет и проветривание свободно. В случае с шариками, такой номер не пройдет. Не ограничив периметр нижнего слоя, Вам никогда не удастся положить даже второй слой на пирамиду бильярдных шаров.
В потоке шариков, достаточно задросселированном для слёживания (и заполнения тени), сдаётся мне, кинетическая энергия шарика меньше потенциальной, отсчитываемой относительно ближайшего нижнего соседа.
А, вот, с этим утверждением позвольте не согласиться: вы и сами заметили умозрительность этого заключения - вышеприведенное сравнение возможности зернохранилища без стенок и невозможности трехмерной пирамиды из шариков, это, как бы, опровергает. Дальнейшие аналогии с песком, таким образом, можно не принимать во внимание - различие свойств песчинок и шариков носит принципиальный характер.
PHELIX сказал:
Так я именно об этом. Её практически нет (ни скорости, ни энергии) . . .
Когда задумываюсь в таком эксперименте о Re, -- у меня мозги ломаются.
Также не помещается в мозгах местные заметно выросшие скорости.
А с такой позицией согласен во многом - хотя, регулируя площадь выхода, я могу обеспечить вообще, любую скорость, а, следовательно, и энергию. Но все равно, полной, замкнутой картины в мозгах не складывается Чего-то не хватает, особенно, на самом деле, какой-то аналогии Рейнольдсов), и умозрительно, на этой задачке, легко сломать голову
 
То же мне открыл Америку ! В вашей модели с шариками нет сжимаемости среды как и в воде на скоростях винтомоторной авиации - что же Вы от неё хотите получить ?
Вы забыли: общение с вами по существу, исключено. Особенно, с считающим эксперименты в гидротрубе и гидроканале некорректными.Так, что комментарии вашего авторства виснут в воздухе, бесполезно сотрясать который, в мои планы не входит.
Благо, есть говорящие на инженерном языке - вы не из их числа.
 
Назад
Вверх