Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[казак]

Струйки суживаются по причине уменьшения в них статической компоненты давления ( из "баллона" начинают выкачивать воздух и давление становится меньше чем 1атмосфера ). "Выкачивающим насосом" является ускорение потока в струйке. А "стенками" являются вышележащие слои струек, которые с большим давлением.
"Объем" не уменьшается. В этом всё дело... Он вытягивается по длине - по направлению ускорения.

Динамическое давление добавляется ( поток ускоряется ) в потоке струйки.
Тормозящие, от столкновения с поверхностью, частицы образуют Пограничный Слой. Толщина этого слоя - 0,2 - 2,0 мм. На него давят ближайшие струйки с ускоряющимся потоком. В Погран.слое устанавливается статическое давление, соответствующее статическому давлению в струйке.

Опять мифические струйки , т.е. трубы , которых фактически нет ! Опять же Вы противоречите физике ,-"мифические струйки" вытягиваются по движению в сторону якобы увеличивающегося давления за горбиком ? Давление распространяется и "устаканивается" в установившемся обтекании с значительно большей скоростью , чем перемещение воздуха относительно поверхности крыла , и Ваша сказка про вытянувшийся , якобы , объём над носиком несостоятельна ! Вам не кажется , что обтекающий носик воздух уплотняется постоянно подходящими частицами воздуха , а где есть уплотнение , там динамическое давление на носике ?

 

[казак]

То ли в России через каждые 100 метров ставят перекачивающие станции,

Стоят , только примерно через 100 км .. В#11.339 указаны километры ..

 

[daredevil]

в трубу , где условия течения воздуха относительно поверхности по многим признакам совсем другие

Имбецила* кусок, в аэродинамической трубе такие же условия, как за иллюминатором летящего самолёта. Про трубы с рабочей частью открытого типа ты не знал? Струйки дыма на видео, которое 100 раз приводили, поднимаются вверх перед крылом, потому что так всегда, а не потому, что труба закрытая. И воздух рядом с крылом никогда не стоит. В твоей любимой СО взвешенные в воздухе частицы будут описывать траектории, похожие на твои любимые поросячьи хвостики - но стоять или просто смещаться вниз не будут. Ступай уже лесом, пока не поймёшь про равноправность инерциальных систем отсчёта.

* - Толик дебил, ты имбецил.

 

[казак]

"Психиатр" daredebil сказал:

Струйки дыма на видео, которое 100 раз приводили, поднимаются вверх перед крылом, потому что так всегда, а не потому, что труба закрытая. И воздух рядом с крылом никогда не стоит.

Вы проигнорировали объяснить за счёт чего поднимаются вверх перед крылом на расстоянии больше хорды ?" Потому что так всегда " - не ответ , и перед носиком в точке стояния воздух стоит , точно так же как и перед всем крылом до его наезда и перемешивания этой стоячей идиллии..

И картинка JavaFoil построена по Бернулли. Если Бернулли нет места - что ж ты хаваешь JavaFoil?

Картинка построенная по законам "заблудившей девки аэродинамики" не является доказательством для мыслящих людей .. Приведите более разумные аргументы вместо своих попугайских повторений..Почему на криволинейной нижней поверхности , выбранного специально для одурачивания симметричного профиля , в зоне красного квадрата картинка не рисует сужения "струйки" и соответственно падения давления как рисует в верхней лобной части ?

когда непосредственно у нижней дужки выпуклость (и центробежная сила) вниз, но в целом внизу - вверх (закос и скос).

Как понять этот бред : -"..вниз , но в целом внизу-вверх (закос и скос ?) ? И ещё один вопрос , хотя сомневаюсь что Вы его поймёте :-на какое расстояние от невозмущённого воздуха ,при пролёте крыла по Вашему мнению в хордах , вверх и вниз от поверхности двигающегося крыла , может распространяться возмущение воздуха с разницей давления 3-5% от атмосферного ( как у ПС ) ?

 

[daredevil]

3-5% от атмосферного

3% это 30 г/см^2 или 300 кг на квадратный метр. Нагрузка на площадь у ультралайта порядка 30 кг/м^2. Если допустить, что всю ПС создаёт 10% площади крыла - то можешь прикинуть размеры этой зоны.

Приведите более разумные аргументы вместо

Я разговариваю с существом, которое долбится в глаза (иначе увидел бы, как дым в ролике обтекает крыло) и в мозги (иначе вспомнил бы тот ролик).

А нет, уже не разговариваю. Тараканы или зелёный змий или лётное училище доводят до такой деградации ума - мне фиолетово.

 

[PFELIX]

А при чем тут Бернулли ? Или начнем тут вспоминать всю физику ?

Толик, спроси у товарища по палате (, а то вы м слишком слабо знакомы).

 

[PFELIX]

С помощью Закона Бойля-Мариотта, можно рассчитать изменение статического давления. Динамическое давление - только по Бернулли...

Прошу, поскорее признайте, что поторопились с ответом, Что "это", во всяком случае, -- не для профиля (не обтекания крыла). Этот чуд(каз)ак придумал для аэродинамики изотермический процесс, и за 5 лет я не нашёл нужных (понятных ему) аргументов (он/они всё знают, и потому наши посты -- лишь некая писанина на форуме), чтобы объяснить, что он в этом бредово неправ.

"Выкачивающим насосом" является ускорение потока в струйке.

А, вот, тут можно и поспорить. "Там" (впереди по течению) в суженной области трубки тока -- давление УЖЕ по факту ниже.

Не существует "заброса давления" или перетекания массы воздуха через ЗК до предсрывных углов атаки.
Это перераспределение скоростей по толщине турбулентного Погран.слоя.
Вот о чём речь...

Как понять этот бред : -"..вниз , но в целом внизу-вверх (закос и скос ?)

Иванов. Ну, не читает он Вас, от того и не понимает. И правильных уточняющих вопросов не задаст. И не важно, что это. То ли не хочет оказаться жертвой снобизма, то ли боится, что Вы его окончательно переубедите, то ли просто от неграмотности и ленности.

Во первых отсутствие влияния атмосферного давления.. Во вторых колоссальное трение стенок трубы. В третьих работа ЗСЭ Бернулли , который устанавливает несколько другие зависимости параметров друг от друга в закрытых объёмах , т.к. объём трубы параметр постоянный !

Иванов. На каждый из этих тезисов был дан прямой ответ. Лично мной. Вот только, в ответ как всегда -- молчание, а спустя время -- "та же песня".

 

[PFELIX]

Вы проигнорировали объяснить за счёт чего поднимаются вверх перед крылом на расстоянии больше хорды ?"

1. Где больше хорды? Покажите.
2. Потому, что:
а) по верхней поверхности профиля перед горбиком зона самого низкого давления (только Вы этого не хотите признать).
б) ускорение потока сверху (в отличие от того, что снизу) имеет место по всей верхней поверхности профиля, которое требует гораздо больше воздуха (и только Вы этого не хотите признать), который в дозвуковой аэродинамике практически несжимаем (и только Вы этого не хотите признать), а где его взять?

.Почему на криволинейной нижней поверхности , выбранного специально для одурачивания симметричного профиля , в зоне красного квадрата картинка не рисует сужения "струйки" и соответственно падения давления как рисует в верхней лобной части ?

Именно потому, что никакого "закоса" нет, и быть не может, т.е. Выполняется Постулат, а потому и -- Циркуляция. Для этого при сформировавшейся (стационарной) картине обтекания угла атаки достаточно.

 

[daredevil]

никакого "закоса" нет

Я вот что имел в виду:

Выполняется Постулат, а потому и -- Циркуляция.

Постулат ничего не объясняет и вообще представляет частный случай. Сзади может быть не острая кромка (и тогда постулат Чаплыгина теряет смысл), может быть дорожка Кармана (и тогда условие Кутты об отсутствии разрыва скоростей в точке схода не выполняется) - но ПС тем не менее будет. Да и угол атаки условное понятие: профиль в виде сегмента круга с горизонтальной хордой, не имея геометрического угла атаки, каким-то образом имеет аэродинамический. Понятно, почему когда есть циркуляция - есть ПС. Понятно, что глупо отрицать циркуляцию или её вклад в ПС. Но мне не очень-то понятно, откуда берётся циркуляция. Вот тот корень, в который надо смотреть.

 

[Anatoliy.]

Постулат ничего не объясняет и вообще представляет частный случай. Сзади может быть не острая кромка (и тогда постулат Чаплыгина теряет смысл), может быть дорожка Кармана (и тогда условие Кутты об отсутствии разрыва скоростей в точке схода не выполняется) - но ПС тем не менее будет.

Выходит, что в ту телегу запряжены еще и Чаплыгин, и Карман, и Кутт.
Скоро запрягут в ту телегу еще Магнуса и Коанда.
Но воз и ныне там.
Где же та единственная правильная "лошадь", которая не только бегает с дозвуковой скоростью, но и со сверх звуковой скачет?

Понятно, что глупо отрицать циркуляцию или её вклад в ПС. Но мне не очень-то понятно, откуда берётся циркуляция.

Так понятно или не понятно? Есть или нет циркуляция?

Вот что меня сильно удивляет, так это то, что спорщики (почти все) постоянно оперируют трубками тока, который нет и в помине как при полете крыла, так и в аэродинамической трубе.
Давайте наконец будем называть эту полосатую "зебру" правильно. Это не трубки тока, а условные слои воздуха.
Взяли и равномерно нашинковали окружающую среду вдоль на слои задолго до встречи с крылом, а потом стали наблюдать как эти слои прогибаются, сминаются, разжимаются, ускоряются, притормаживают.

Вот тут один умник сморозил:

который в дозвуковой аэродинамике практически несжимаем

Другой утверждает, что:

возмущение воздуха с разницей давления 3-5% от атмосферного

Это у продавцов весы могут практически правильно обвешивать покупателей, а для физиков эти 3 - 5 % весьма важный параметр.

 

[казак]

, может распространяться возмущение воздуха с разницей давления 3-5% от атмосферного ( как у ПС ) ?

Я ошибся на порядок и приношу извинение читающим мой пост #11.344 .. Конечно же 0.3-0.5% от атмосферного.. Тем более такая мизерная прибавка ввиде ПС никак не может задвигать пласты стоячего воздуха вверх за 3с лишним хорды до достижения начала обтекания.. Такое могут только придумать "мыслители" типа daredebil и потом ссылаться на отмазки :

Именно благодаря циркуляции возможна ситуация, когда непосредственно у нижней дужки выпуклость (и центробежная сила) вниз, но в целом внизу - вверх (закос и скос).

Обратите внимание на вторую нижнюю картинку пост #11.349 там даже на расстоянии 3 хорды выше взаимодействия слой воздуха уже выгибается .. Задал автору вопрос про причину этого явления - в ответ только оскорбления от фиолетового daredebil -а ..

 

[казак]

1. Где больше хорды? Покажите.

Смотри пост daredebil #11.349 и посчитайте на хорды , там более 3-х получится..

а) по верхней поверхности профиля перед горбиком зона самого низкого давления (только Вы этого не хотите признать).

Да хоть за горбиком , как я признаю ,но падение давления вокруг крыла 0.3-0.5% от атмосферного не могут вызвать такую подвижку слоёв !

б) ускорение потока сверху (в отличие от того, что снизу) имеет место по всей верхней поверхности профиля, которое требует гораздо больше воздуха (и только Вы этого не хотите признать), который в дозвуковой аэродинамике практически несжимаем (и только Вы этого не хотите признать), а где его взять?

О каком давлении мы тут с Вами тогда разговариваем , если воздух несжимаем ?

Именно потому, что никакого "закоса" нет, и быть не может, т.е. Выполняется Постулат, а потому и -- Циркуляция.

А вот здесь придётся согласиться ..

 

[daredevil]

Попробую коллективный сеанс экзорцизма.
Приведу в NNй раз пресловутый ролик. В первой части (где прерывистые струйки) видна разница горизонтальных скоростей. Кто не видит и считает, что это не прерывистые струйки, а фонариком водят по сплошным - до свиданья.

Во второй части акцент можно сделать на вертикальные составляющие. Все видят закос перед крылом? Все видят, как по мере увеличения угла атаки поток всё больше "закашивается" вверх и струйки, которые проходили под крылом, начинают проходить над ним? Кто не видит - до свиданья.

Кто видит, но не приемлет слова "закос" - можно называть это восходящий поток. По-английски это называется upwash. При этом downwash переводится как скос.

В совокупности эти явления: подъём среды перед крылом, ускорение над ним, опускание позади и замедление под ним - и есть циркуляция (вихревая составляющая скорости). Ещё раз: циркуляция - это не направление скорости по кругу, а сдвиг скорости по кругу. Про различие понятий сдвиг ветра и скорость ветра небось все имеющие отношение к авиации понимают. И ещё раз: сдвиг скорости не обусловлен циркуляцией, а представляет собой циркуляцию (он и есть циркуляция). Вот, разжевал почти как про священную гранату в Монти Пайтоне.

Почему этот сдвиг присутствует вдали от крыла - потому что воздух упругая среда и возмущения в нём через силы давления передаются далеко и со скоростью звука. С затуханием (за счёт уменьшения плотности энергии с увеличением контура, а также за счёт вязкого трения) - но передаются.

Почему этот сдвиг вызывает ПС - тоже понятно и может быть объяснено как по Бернулли, так и по 3-му ЗН (с рассмотрением центробежных сил или только вертикальных импульсов - фиолетово))

Но почему происходит этот сдвиг, почему вокруг невращающегося тела появляется такая же вихревая составляющая скорости, как вокруг вращающегося цилиндра, который просто увлекает среду за счёт вязкости - вот это я не совсем понимаю. Когда мы имеем вначале неподвижное относительно воздуха крыло, а потом начинаем его двигать - то всё вроде понятно: под крылом толкаем воздух вперёд-вниз, над крылом тянем (позволяем внешнему давлению толкать) тоже вперёд-вниз. Это хорошо видно здесь (увы, ролик виртуальный).

Но в установившемся режиме у нас в передней части верхней дужки крыла воздух ускоряется* не вперёд, а назад. Это нетривиально - точнее, контринтуитивно.
* - будем говорить об ускорениях, а не скоростях, чтобы не зависеть от СО.

Как контринтуитивно и то, что профиль в виде "горбушки" или дужки создаёт циркуляцию без видимого (геометрического) угла атаки. И даже создаёт ПС с небольшим отрицательным геометрическим углом атаки. И даже c большим отрицательным. Вот примерно для дужки угол нулевой ПС. Если повернуть от этого положения немного по часовой - Cy уже будет положительным!

 

[PFELIX]

Постулат ничего не объясняет и вообще представляет частный случай. Сзади может быть не острая кромка (и тогда постулат Чаплыгина теряет смысл), может быть дорожка Кармана (и тогда условие Кутты об отсутствии разрыва скоростей в точке схода не выполняется) - но ПС тем не менее будет. Да и угол атаки условное понятие: профиль в виде сегмента круга с горизонтальной хордой, не имея геометрического угла атаки, каким-то образом имеет аэродинамический. Понятно, почему когда есть циркуляция - есть ПС. Понятно, что глупо отрицать циркуляцию или её вклад в ПС. Но мне не очень-то понятно, откуда берётся циркуляция. Вот тот корень, в который надо смотреть.

Оно может выполняться неидеально, и далеко за хвостиком.
Но Все фундаменталисты считают, что циркуляция обязана именно выполнению условия Кутты.

Как парус создает подъемную силу. А.Джентри

Как продлить парусный сезон

sailingfox.pro

А дорожка Кармана -- нестационарный, ИМХО, процесс со сменяющимися по знаку значениями ПС.
Вопрос (к последней картинке).
При таком обтекании дужки что с циркуляцией? Её нет?

 

[Anatoliy.]

В совокупности эти явления: подъём среды перед крылом, ускорение над ним, опускание позади и замедление под ним - и есть циркуляция (вихревая составляющая скорости). Ещё раз: циркуляция - это не направление скорости по кругу, а сдвиг скорости по кругу.

Предположим, что я в каком то дурном сне согласился со всепобеждающим учением о циркуляции скорости и стал её считать единственной причиной появления подъемной силы.
Согласно учению о циркуляции стоит только "пробежаться" по замкнутому контуру (безразлично каким бы он кривым ни был), вокруг некого объекта и измерить скорость окружающей среды, то с помощью интегрирования можно получить вожделенную подъемную силу того, вокруг чего проциркулировали.
Остается только непонятно откуда берутся конкретные величины скоростей в каждой точке контура циркуляции и как эти скорости будут зависеть от содержимого в том контуре.
Вдруг там кирпич поперек потока или там сорок три шарика, а может быть там фига ?

Но может быть ограничится только одной вертикальной составляющей скорости окружающей среды непосредственно на срезе задней кромки крыла, кирпича или фиги и "включить" импульсную теорию?

Тогда возникает резонный вопрос.
А на фига нам эта циркуляция сдалась ?

 

[казак]

Да и угол атаки условное понятие: профиль в виде сегмента круга с горизонтальной хордой, не имея геометрического угла атаки, каким-то образом имеет аэродинамический. Понятно, почему когда есть циркуляция - есть ПС. Понятно, что глупо отрицать циркуляцию или её вклад в ПС. Но мне не очень-то понятно, откуда берётся циркуляция.

Ещё в 2016 году в обсуждении экранного эффекта на форуме КиЯ возник вопрос про подобный профиль ..В горизонтальном положении нижней плоскости паралельной потоку она не может создавать повышенного давления снизу , вся ПС делается сверху . Практически было доказано на форуме , что этот профиль при обдуве на угле атаки 0град имеет пикирующий момент , который перечёркивает все Ваши daredevil доводы и про закос , и про скос вместе с вдалбливанием в головы теории возникновения мах разряжения на носике ! Модель имела ЦТ и ось вращения при закреплении на иголках под синей стрелкой , а вот ЦД и соответственно ПС при обдуве приложена к хорде далее 50% , отсюда и модель с пикированием слетала с опор .. Даже после критики оппонентов о кивке вверх после включения вентилятора , под заднюю кромку была установлена опора и модель также срывалась носиком вниз ! Кто сможет , можете посмотреть опыты , на которых "горбушка" истерически пикирует при включении вентилятора ! Их там много , и на начальных страницах обсуждения начиная с 8 , и позднее .. Альтернативная теория экранного эффекта - Страница 8 - СВП, аэроглиссеры и экранопланы Вот ссылка на само испытание - youtube]QXQwXGoMv-g , но после действий РКН против ю-туба ссылка может не открыться..

 

[daredevil]

Вот ссылка на само испытание

Помню это обсуждение. Во-первых, пикирующий момент говорит только о положении ЦД, но не о направлении ПС. Во-вторых, там кроме пикирующего момента за счёт ПС был пикирующий же за счёт сопротивления. Потому что положение оси вращения верхнее. Кабы было нижнее - модель бы сдуло в другую сторону. Кстати, в начальный момент она дёргается передней кромкой вверх.

А дорожка Кармана -- нестационарный, ИМХО, процесс со сменяющимися по знаку значениями ПС.

Это при околонулевом аэродин. угле атаки ПС меняется по знаку. А при положительном - просто флуктуирует.

При таком обтекании дужки что с циркуляцией? Её нет?

Ну да. JavaFoil рисует так.

На самом деле там за передней кромкой будет пузырь сепарации - но не суть. Воздух сверху вначале отстаёт, потом догоняет.

Вообще, есть общее правило: абсолютный (аэродинамический) угол атаки профиля со средней линией в виде дуги окружности равен геометрическому углу атаки задней половины этой дуги. Тоже парадоксально: фокус в передней части профиля, и ЦД при мало-мальски положительных альфа впереди, но альфу задаёт задняя часть. Хвост виляет собакой. И да, это имеет отношение к постулату Ч. и условию Кутты - но почему при острой передней кромке и круглой задней (обычный профиль, развёрнутый задом наперёд) воздуху проще всё же перетечь через переднюю кромку - для меня загадка.

может быть ограничится только одной вертикальной составляющей скорости окружающей среды непосредственно на срезе задней кромки крыла

Во-первых, импульс на крыле это разница не между 0 и импульсом воздуха на задней кромке, а между импульсом на передней и импульсом на задней. Во-вторых, проще "снять" поле давлений на поверхности крыла, чем 2 поля импульсов. Хотя допускаю, что если распределение импульсов снять для одной модели, то для определения ПС подобных ей достаточно знать импульсы в 2 точках, одна спереди и одна сзади.

____
А вообще, интересно, как выглядит вокруг крыла картина не скоростей, а ускорений воздуха. Пока что не нашёл такой иллюстрации.

 

[Иванов]

И трудны для понимания две вещи:
1) За счёт каких сил пластинка с углом атаки формирует такое же поле скоростей, как вращающийся цилиндр. Тоже за счёт вязкости?

Полагаю, Вам будет понятен тезис.
Цитата:
"Давление является диагональной компонентой тензора напряжений. В простейшем случае (изотропная равновесная неподвижная среда) давление не зависит от ориентации поверхности, на которую оно действует."

Как я представляю себе этот процесс, геометрия ( несимметрия ) движение и силы вязкости меняют однородность среды. Меняется равномерность распределение сил давления...
Любой градиент имеет следствием появление силы.

2) Причинно-следственная связь между давлением и скоростью. В самом (по-твоему) бернуллиевском случае - в конфузоре с твёрдыми стенками - если мы будем плыть в подводной лодке и почувствуем ускорение - то понятно, что вызвано оно разностью давлений. То есть разность давлений заставляет среду ускоряться в конфузоре и она же является следствием этого ускорения. Парадоксальненько.

В окрестностях входа в конфузор и выхода из сужения, давление атмосферное. Оно статическое.

На входе в конфузор, подводится энергия, в виде движущегося потока воздуха. Этот поток несёт в себе кинетическую энергию = скоростной напор (= динамическое давление при встрече с сопротивлением его движению ).
Это дополнительное динамическое давление и "заставляет" двигаться воздух в сторону сужения. Т.е., перед входом в конфузор полное давление больше, чем на выходе из него на величину потерь на трение.

Далее, чтобы ответить на отличный вопрос: "Почему в конфузоре поток ускоряется и давление уменьшается?" нужно рассмотреть цепочку взаимосвязанных факторов. Это:
- Рассмотрение сил давления, как напряжений воздействующих на поток воздуха в пограничном слое;
- Совершение воздушным потоком работы в суживающемся канале конфузора;
- Как результат действия двух выше обозначенных факторов, наличие отрицательного продольного градиента давления.

Отрицательный продольный градиент давления "заставляет" поток ускоряться.
Более подробно, на мой взгляд, можно объяснять это явление, рассматривая "перекачку" энергии из "механического" масштаба в "молекулярный" масштаб и обратно.

Для затравки: ( нашёл лекции в таком "неприглядном" виде, но дано краткое описание процессов...)

Механическое воздействие на газовый поток

Движение вязкой жидкости с продольным градиентом давления

 

[daredevil]

поток несёт в себе кинетическую энергию = скоростной напор (= динамическое давление при встрече с сопротивлением его движению ).
Это дополнительное динамическое давление и "заставляет" двигаться воздух в сторону сужения.

Динамическое давление заставляет увеличивать динамическое давление?

нашёл лекции в таком "неприглядном" виде

После взаимоисключающих тезисов о невесомом газе и импульсе - я закрыл те лекции.

ИМХО инерция среды очень важна для понимания ПС. Обычно сход потока с задней кромки, а не откуда-то ещё - объясняют вязкостью. Но, может, можно инерцией? Точнее, инерцией объясняется невозможность резкого перегиба потока снизу через заднюю кромку. А то, что сверху поток "добивает" до задней кромки, а не отрывается выше по модели Кирхгофа-Гельмгольца - объясняется его разгоном вниз (с затратой энергии, т.е. ценой индуктивного сопротивления) в результате участия в общей системе вихрей вокруг крыла, включая свободные.

 

[казак]

Во-вторых, там кроме пикирующего момента за счёт ПС был пикирующий же за счёт сопротивления. Потому что положение оси вращения верхнее.

Положение оси вращения было нижнее , в 20мм -х примерно от основания при общей высоте профиля более 60мм.. Момент из-за расположения оси кабрирующий .. Можно говорить о размещении ЦД в задней части профиля за горбиком что , повторюсь , полностью опровергает классическую теорию о наименьшем давлении сверху профиля на носике.. У модели "горбушка " носик и хвостик одинаковы по площади и длине и размещение ЦД за горбиком определяет поведение "горбушки" на пикирование

Кстати, в начальный момент она дёргается передней кромкой вверх.

Потом подложил под заднюю кромку опору и "горбушка" устойчиво пикирует с горизонтального положения , я уже писал про это ,что подтверждает пикирующий момент несимметричного профиля на угле атаки около 0 описанный в атласах профилей, в частности Кравец , Ушакова ..
..