Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[daredevil]

В моем детстве была такая игрушка - ракета на воде.

Игрушка у тебя была, а мозгов не было и нет. Сам разбирайся, за счёт чего та ракета взлетала. Напомню только, что для увеличения импульса силы необязательно увеличивать тягу. Потому что можно оставить тягу* прежней , но увеличить время** действия тяги.

* - у устройства типа "баллон с дыркой" она пропорциональна давлению и площади дырки и ничему более по большому счёту.
** - время, в течение которого в баллоне сохраняется высокое давление, несмотря на наличие дырки.

Всё, задав направление мыслей, я снабдил тебя мочалкой. Дальше сам. Биде. Ванна. Стирка. Мыло в школьном учебнике найдёшь))

 

[казак]

daredevil #11.605​

Толик, а ты поднатужься и пукни - может поймёшь, что первопричина, а что следствие. Это не оскорбление и не шутка, а релевантный случай, когда создание давления (которое ты ощутишь прямой кишкой) и создание реактивной тяги разнесены во времени. Вначале давление, потом тяга.

Вот здесь с Вами можно согласиться ! Первопричина -давление в результате обтекания , в результате увеличения разницы давлений следует увеличение скорости (тяга) .. И конечно же мизерное увеличение скорости обтекания потока сверху профиля не является бОльшая длина пути сверху , не сужение "струек" которых нет .. А вот потом в результате фикции про струйки , была придумана теория "циркуляции" , которая тоже фиктивная , потому как нет замкнутого обтекания вокруг профиля , (а если бы и было - что это меняет ?) В смерче при круговом вращении с огромными скоростями из-за сил инерции в центре круга вращения (циркуляции) создаётся низкое давление , но эта циркуляция совсем не похожа на придуманную Жуковским фиктивную , подогнанную в сознание апологетов классики как запоминающуюся конфетку -голод не утоляет но изящная в своей упаковке.. Разница скоростей сверху- снизу , вызванная малой величиной разницы давлений спереди-сзади мизерная ..

 

[казак]

Если над крылом, по завещанию Бернулли, давление меньше чем под крылом, а иначе не получить подъемной силы, то почему при этом массы воздуха на срезе задней кромки движутся "против шерсти", из области с меньшим давлением в область с повышенным давлением ?

Это легко объясняется : -к задней кромке у потока сверху и снизу профиля давление практически выравнивается из-за потерь на трение в результате обтекания профиля , а вот область с пониженным давлением за горбиком сверху под действием атмосферного давления выше , смещает обтекающие частицы вниз по склону -это раз . И вторая причина изменение траектории обтекания сам профиль , с его наклонной поверхностью с заужением к ЗК.. Материя не терпит пустоты и заполняет всё пространство изменяя траекторию обтекания вниз ! "Курсант казак" ответ закончил..

 

[mpn]

Разница скоростей сверху- снизу мизерная, вызванная малой величиной разницы давлений спереди-сзади ..

Твоя беда в том, что ты настолько невнимателен, что даже ужас.
Ты сейчас сам понял что написал?

 

[казак]

А вот если ту ракету накачать только воздухом без воды даже до большего давления и освободить её от насоса, то кроме громкого пука ничего не произойдет.
И давление побольше и скорость истечения воздуха много больше, а результат пук почти на месте.

Очень интересное наблюдение ! Значит из-за малой разницы весового заряда отбрасываемой массы с весовой плотностью окружающего пространства получается практически пук , а вот если эту разницу увеличить с подъёмом на высоту или в космос , или увеличить отбрасываемый весовой заряд водой ,- третий закон Ньютона начинает работать очень даже эффективно..Значит по этому принципу сравнивать реактивный двигатель и крыло не совсем корректно .. Обратимся к сравнению обтекание в воздухе крыла S =10м2 и винта Д=1500мм 3 лопасти S= 0.0035м2. Крыло на угле 6град на V- 27,8 м/сек создаст ПС примерно 450кг Винт на таком же примерно угле на V- 250м/сек создаст тягу (ПС) 170кг (данные по крылу и винту получены на собственном опыте самодельного творчества).. Теперь сопоставим показания и никакой зависимости не получаем . У винта с площадью поверхности в 2857 раз меньшей чем у крыла получается тяги ( ПС ) меньше чем у крыла всего в 2,65 раза..А вот скорость обтекания у винта в 9 раз больше.. Это значит , что ссылаться на одинаковый принцип создания крылом ПС и винтом тяги не корректно и ни в какие зависимости (ворота)не лезет..

 

[казак]

mpn​

Твоя беда в том, что ты настолько невнимателен, что даже ужас.
Ты сейчас сам понял что написал?

Переставил местом одно слово и несуразность текста пропала или всё ещё требует дополнительного объяснения ? Или Вам не понятен сам принцип формирования скорости обтекания профиля за счёт разницы давлений спереди и сзади профиля ?

 

[Anatoliy.]

Сам разбирайся, за счёт чего та ракета взлетала.

Что было первым, яйцо или курица ?
Этот вопрос до сих пор не разрешен.
Одни видят силу тяги как произведение силы давления на площадь среза выхода сопла ("яйцо"), а другие видят "курицу" вылетающую из сопла.
Примерно так:

" Механика учит, что эта сила, а следовательно, и сила тяги, равна произведению массы выталкиваемых в секунду газов на скорость их истечения.
Так как масса равна весу, деленному на ускорение земного притяжения (g=9,81 м/сек2), то для определения силы тяги служит следующая простая формула

..."

Возникают всякие дурные мысли по этому поводу.
Иногда вспоминают сопло Лаваля.

Там на выходе сопла стремятся снизить давление поближе к давлению окружающей среды.
И температуру снижают чтоб уменьшить объем выбрасываемых газов.
Но скорость истечения газов сильно возрастает и с ним возрастает сила тяги движителя.

Некоторые пишут так, что не понятно про какое давление идет речь.
"Таким образом, реактивная тяга приложена непосредственно к камере сгорания ракетного двигателя и обеспечивает передвижение ракетного двигателя и связанного с ним объекта (ракеты) в сторону, противоположную направлению истечения струи горячих газов "

Совершенно забывая про силы давления на стенки сопла Лаваля.

Можно поупражняться с такими рассуждениями.
Берем герметичный котел с водой и нагревая его до высокой температуры испаряем воду доведя давление до больших значений.
Потом открываем кран на трубе с соплом и измеряем реактивную тягу помятуя, что силу тяги некоторые вычисляют как произведение давления в котле на площадь сечения отверстия сопла.
Для упрощения задачи принимаем диаметр сопла равным диаметру трубы соединяющей его с котлом.
Результат получается по феншую - давление умноженное на площадь.
Теперь "затыкаем" сопло мелкопористой пробкой сохраняя площадь пор равной площади той трубы.
Происходит диффузное расширение пара и он уже в пробке превращается в воду. Вода капает с этой пробки и реактивная силя тяги практически обнуляется. Стало быть, брать давление в котле для расчета тяги не корректно.
Видать, надо брать давление непосредственно на обрезе сопла или той мелкопористой "затычки".

Можно и такое сопло изобразить для тренировки воображения:

.

 

[mdp-shnik]

Если Джоули разделить на 1м³, то будет давление. Тогда зачем вы Давление называете Энергией?

Это не просто энергия, а энергия единицы объёма. Совпадение размерности принципиального значения не имеет. Так же кинетическая энергия тела массы m имеет одну размерность, а энергия единицы массы (роV^2) совсем другую, такую, как давление. Приведу ещё пример. Выделим в среде элемент длиной, равной скорости потока и с единичной площадью поперечного сечения. Масса элемента равна роV, а импульс равен роV^2. А тут спрятаны и кинетическая энергия и давление. И как нам быть?

вопрос №2
P1 - это что за давление и где оно?
рV1²/2 - это что за давление и где оно?
P2 - это что за давление и где оно?
рV2²/2 - это что за давление и где оно?
(P1 + рV1²/2) - это что за давление и где оно?
(P2 + рV2²/2) - это что за давление и где оно?

Всё, что помечено индексом 1, относится к верхней части профили, а то, что индексом 2 - к нижней. Речь идёт о статическом и динамическом давлениях. Поскольку они равны пот. и кин. энергиям единицы объёма потока, то к ним применим закон сохранения энергии.
Делать вывод о равенстве давлений сверху и снизу преждевременно, так как слагаемые относятся к единичным объёмам, а не ко всему воздуху.

 

[Tonus]

У винта с площадью поверхности в 2857 раз меньшей чем у крыла

Ничего не попутали тут ?
И потом , скорость крыла 100км/ч а у винта 900 км/ч. Если крыло разогнать в 9 раз быстрее то какая тяга у него будет ?
Или что не так ?

 

[mdp-shnik]

Если Вы в формуле хотите написать в левой части энергию единицы объема воздуха, то так и пишите энергия деленная на объем.

Зачем мне об этом в формуле, если я заранее сообщил, что Е это энергия единицы объёма?

Тогда и правая часть уравнения не верная.
У Вас там стоит давление Р, которое измеряется в Ньютонах деленных на квадратный метр .
Смотрим дальше. Если "ро" это плотность среды, то она измеряется в килограммах деленные на кубический метр (кг/м³). Умножив плотность на скорость в квадрате, и сократив единицы измерения получим кг/(м*с²). Ну совсем не джоули.

Всё что стоит справа, должно быть умножено на единицу объёма. Поэтому в назмерность справа нужно включить м^3. Получаем размерность давления кг/(м*с^2). Как я писал выше это одновременно кинетическая энергия единицы объёма воздуха. Всё правильно.

Если не поняли, то напишу:
дж = н*м = н/м² + кг(м*с²)

Умножаем это на м^3, получим дж = н*м + кг*м^2/с^2 = н*м + н*м.

Как мы писали, решив сложную задачу по стериометрии: ч.т.д. (что и требовалось доказать).

 

[Anatoliy.]

Крыло на угле 6град на V- 27,8 м/сек создаст ПС примерно 450кг

Подъемная сила крыла будет зависеть не только от скорости полета и площади.
Там в формуле стоит еще и коэффициент Су, который сильно зависит от удлинения крыла.
От удлинения крыла будет зависеть поперечная скорость отбрасывания воздуха крылом, и это повлияет на действительный угол атаки крыла по отношению к направлению потока.

Винт на таком же примерно угле на V- 250м/сек создаст тягу (ПС) 170кг

С учетом треугольника скоростей и индуктивного сопротивления угол атаки лопастейц будет сильно отличаться от угла установки лопастей по отношению к плоскости вращения.

так что Ваши вычисления сильно некорректны.

 

[казак]

#11.629 Ничего не попутали тут ?

Нет зависимости , нет сравнения принципа образования тяги(ПС) винта с крылом ! Отбрасываемая масса воздуха является вторичным параметром и воздух покидая поверхность крыла , лопасти , перестаёт влиять на величину ПС (тягу) . Непосредственное влияние на поверхность профиля может иметь только контактирующий воздух при обмене энергиями в результате контакта воздуха и поверхностей через разницу давлений .. ИМХО(имею мнение хрен оспоришь) .. У винта трудно замерить давление перед плоскостью вращения и за , поэтому расчёт ведут через импульс силы а практически замером тяги динамометром ..

 

[казак]

С учетом треугольника скоростей и индуктивного сопротивления угол атаки лопастейц будет сильно отличаться от угла установки лопастей по отношению к плоскости вращения.

так что Ваши вычисления сильно некорректны.

Согласен с этим не поспоришь , я просто хотел сказать то , что сказал выше этого сообщения в #11.632 Хотя в обсуждениях часто звучит недоверие в отношении Су , как подгонного коэфициента включающего в себя и индуктивное сопротивление , условность величины которого очевидна ..

 

[Tonus]

Нет зависимости , нет сравнения принципа образования тяги(ПС) винта с крылом ! Отбрасываемая масса воздуха является вторичным параметром и воздух покидая поверхность крыла , лопасти , перестаёт влиять на величину ПС (тягу) . Непосредственное влияние на поверхность профиля может иметь только контактирующий воздух при обмене энергиями в результате контакта воздуха и поверхностей через разницу давлений .. ИМХО(имею мнение хрен оспоришь) .. У винта трудно замерить давление перед плоскостью вращения и за , поэтому расчёт ведут через импульс силы а практически замером тяги динамометром ..

То все понятно ! Но я имел ввиду конкретно число 2857 где речь конкретно о площади в квадратных метрах.
Площадь винта меньше как минимум в сто раз но никак не в 2857 раз

 

[казак]

Площадь винта меньше как минимум в сто раз но никак не в 2857 раз

Я не брал ометаемую , а конкретную S 3-х лопастей как профильных крыльев .. На худой конец можно уменьшить эту цифру в два раза , если брать во внимание что львиную часть тяги совершает не 1/3 часть лопасти , а 2/3 длины ! Посчитайте сами , ширина лопасти луганского винта в среднем 15мм , длина общая 700мм , берём 2/3 ..Площадь = 0,007 м2 , что в 1428,5 раз меньше 10м2.. С другой стороны с увеличением скорости обтекания увеличивается эффективность площади обтекания ..

 

[Tonus]

Посчитайте сами , ширина лопасти луганского винта в среднем 15мм ,

Что это за лопасть 15 мм ?
И потом их как минимум 2

 

[Lapshin]

ширина лопасти луганского винта в среднем 15мм

Точно, что ли: на винтах под модельный двигатель Ритм, строгал, как раз, с такой шириной лопасти.
Диаметром 180 мм.

 

[mpn]

Возникают всякие дурные мысли по этому поводу.

Толик. Почему у тебя такая дурная привычка писать 100 теорий сразу. Ты не умеешь сосредоточиться? или что? Ты хочешь в одном своем предложении причитать курс физики в 7 томах? Я вот прочитал всю твою болтавню и так и не понял твоего мнения по поводу реактивного движения.
По твоему уму тяга у реактивного двигателя откуда?
Нахрена ты тут пишешь: одни думают вот так, другие думают вот так, третьи вот так , а 258-е вот так.
Ты напиши что думаешь именно ты. Свои знания показывай по данному вопросу, другие за себя пусть сами отвечают.
-------------------------
У тебя на графике давлений: Почему два давления? 😡Фиолетовая линия и зеленая?

 

[mpn]

Делать вывод о равенстве давлений сверху и снизу преждевременно, так как слагаемые относятся к единичным объёмам, а не ко всему воздуху.

Ну раз преждевременно значит преждевременно. Значит элементарную школьную задачку ты не решил.

 

[mpn]

Или Вам не понятен сам принцип формирования скорости обтекания профиля за счёт разницы давлений спереди и сзади профиля ?

ЧАГО? Скорость от давления? Извините...... вопросов больше нет.