Вихрелёт Хаустова

[Anatoliy.]

Я пошукаю то видео с пунктирным дымовым следом. Скрины сделаю и обсудим .
Наверх 

Пошукайте картинку обтекания сильно выпукло вогнутого профиля.
Там будет веселее.
Линии тока под профилем в зона впуклости будут проходить шире друг от друга (реже), а зоне над профилем позади горбушки линии тока так же будут более разреженными.
Это особенно хорошо видно при нулевом угле атаки выпукло вогнутого профиля.
Вот и спрашивается, почему снизу поток подтормаживается и давление растет, а сверху поток ускоряется и давление падает?
Таких нестыковок по Бернулли можно наковырять в каждой продувке большую кучу с маленькой тележкой.

 

[argentavis]

Здесь так же очевидно, что ускорение потока обтекания связано с тем , что сужается сечение потока, потому что более отдалённые слои, имея инерцию сопротивляются отклонению от своего положения, и вынуждают массы воздуха сосредоточенные впереди движущегося объекта протискиваться между объектом и массами воздуха в некотором отдалении. Да и сами отклоняющиеся, огибающие объект слои имеют массу и неохотно приходят в движение из-за возникшего давления, поэтому каждый последующий слой в направлении от объекта прирастает своей массой к этому обтекающему объёму и так же поджимает слои более близкие.
Таким образом набирается масса воздуха на некотором расстоянии от объекта, в зависимости от той массы которую он тормозит своей фронтальной площадью, которая приходит в движение. От этого и зависит зона влияния.
И чем дальше от объекта, тем больше получается объём перемещаемых вокруг объекта масс, и тем большую инерцию они имеют. И тем слоям которые находятся ближе, ничего не остаётся, как протискиваться между объектом и массами воздуха окружающих это тело и своей инерцией сужают зону перетекания, лишь слегка отодвигаясь от объекта и возвращаясь на место. Что мы и видим собственно на всех визуализациях обтекания тел.

 

[Чечако]

всё таки первопричина всех описываемых явлением с обтеканием тел, это возникающие перепады давлений.  При чем сжимаемость воздуха не имеет никакого значения.

Замечания... два!
1. Перепады давления-следствие действия сил, и изменения внутренней энергии среды
2. Сжимаемость воздуха- имеет значение. Согласен с Анатолием - с одной стороны он поджимается "вышележащим" воздухом, а с другой жестким профилем.

Нюанс: на "дымовом обтекании" это видно: объем каждого следующего "слоя" больше, чем ближайших к профилю. Следовательно, больше и площадь дальней от профиля границы слоя. А сила-то, та же.

Повышение давления на профиль, это и подъемная сила и увеличение трения между воздухом и поверхностью, и ...
...Попробуйте рассмотреть, столкновение элементарного объема среды ( м3, кг, м/сек, кг*(м/сек)2) движущегося вдоль горизонтальной поверхности,  с вертикальной стенкой.

Прим. Разучился вставлять "картинки". Подкажите, где это... разжёвано, для старых пенсов 

 

[argentavis]

ак что в этом случае гласит закон Бернулли с его неразрывностью?
А по его законам там где уже там давление ниже.
Стало быть тряпка должна прижиматься к пацану.
А когда мы дуем между листочками всё прям таки наоборот.
То ли Вы подзабыли свои юношеские проказы, о ли с Бернулли что то не в порядке.

С Бернулли тут всё в порядке.
Всё дело в том, что зона повышенного давления находится перед объектом, поэтому и отклонение начинается задолго до узкого участка, где к стати давление равно атмосферному, стало быть оно ниже чем в начале струйки. В узком месте где происходит перетекание и имеется дополнительная скорость там и давление ниже чем в начале струйки где сечение больше.  За плечами зона турбулентности и пониженное давление где происходит возврат полотна в исходное положение. Правда турбулентность вносит свои коррективы. остаются колебания и всяческие флуктуации.  Да и закон этот относится к ламинарному течению
  Вы просто немного запутались и не правильно применили этот закон, поэтому и нестыковка.

 

[argentavis]

Согласен с Анатолием - с одной стороны он поджимается "вышележащим" воздухом, а с другой жестким профилем. 

А со мной разве не согласны? Ведь это я написал?

Здесь так же очевидно, что ускорение потока обтекания связано с тем , что сужается сечение потока, потому что более отдалённые слои, имея инерцию сопротивляются отклонению от своего положения, и вынуждают массы воздуха сосредоточенные впереди движущегося объекта протискиваться между объектом и массами воздуха в некотором отдалении. Да и сами отклоняющиеся, огибающие объект слои имеют массу и неохотно приходят в движение из-за возникшего давления, поэтому каждый последующий слой в направлении от объекта прирастает своей массой к этому обтекающему объёму и так же поджимает слои более близкие.
Таким образом набирается масса воздуха на некотором расстоянии от объекта, в зависимости от той массы которую он тормозит своей фронтальной площадью, которая приходит в движение. От этого и зависит зона влияния.
И чем дальше от объекта, тем больше получается объём перемещаемых вокруг объекта масс, и тем большую инерцию они имеют. И тем слоям которые находятся ближе, ничего не остаётся, как протискиваться между объектом и массами воздуха окружающих это тело и своей инерцией сужают зону перетекания, лишь слегка отодвигаясь от объекта и возвращаясь на место. Что мы и видим собственно на всех визуализациях обтекания тел.

 

[argentavis]

Пойду немного поработаю. Вечером продолжу.

 

[Anatoliy.]

Здесь так же очевидно, что ускорение потока обтекания связано с тем , что сужается сечение потока, потому что более отдалённые слои, имея инерцию сопротивляются отклонению от своего положения, и вынуждают массы воздуха сосредоточенные впереди движущегося объекта протискиваться между объектом и массами воздуха в некотором отдалении. Да и сами отклоняющиеся, огибающие объект слои имеют массу и неохотно приходят в движение из-за возникшего давления, поэтому каждый последующий слой в направлении от объекта прирастает своей массой к этому обтекающему объёму и так же поджимает слои более близкие.
Таким образом набирается масса воздуха на некотором расстоянии от объекта, в зависимости от той массы которую он тормозит своей фронтальной площадью, которая приходит в движение. От этого и зависит зона влияния.
И чем дальше от объекта, тем больше получается объём перемещаемых вокруг объекта масс, и тем большую инерцию они имеют. И тем слоям которые находятся ближе, ничего не остаётся, как протискиваться между объектом и массами воздуха окружающих это тело и своей инерцией сужают зону перетекания, лишь слегка отодвигаясь от объекта и возвращаясь на место. Что мы и видим собственно на всех визуализациях обтекания тел.

Блин, ну Вы хоть бы одно слово замолвили бы о бедном гусаре (Бернулли).
Всё про какие то инерции, массы, а где же та животворящая сила давления  в сужающейся или в расширяющейся струе?

Вот с занавеской произошло ровно то что должно было произойти.
Поскольку система пацан - занавеска оказалась открытой (занавеска сверхгибкая, а не жестко закрепленная стенка канала), то никакого проявления сил давления не произошло.
Всё пошло по принципу отбрасывания воздуха, что и подтвердилось путем прогиба занавески от пацана.
Так же происходит и с обтеканием крыла или лопасти.
Опять не поверили?
Тогда проделайте такой опыт.
Возвращаемся к тем двум листочкам, но только один листок заменяем несгибаемой картонкой, а второй листок заменяем пленочкой толщиной в 20 микрон (применяется в ремонтных работах в квартирах для защиты мебели от пыли.
Теперь дунем и посмотрим что получится.
Картонка из за своего веса не практически не сдвинется, а пленка подожмется к картонке.
Если делать пленку невесомой, то даже с помощью наиточнейших измерителей не будет обнаружена какая либо сила действующая на картонку.
А всё потому что сила давления в струе действует на картонку ровно с такой же силой на окружающий воздух и их равнодействующая будет равна нулю.
Таким образом Вы зафиксируете падение давления, но не обнаружите воздействующей силы на картонку.

 

[Чечако]

А со мной разве не согласны

Это опять следствие. Важно не общее ускорение потока, что ведет Вас опять же к скоростям и давлению..., а направление ускорения элементарного объема среды, вблизи элементарной площади профиля. Ускорения и массы элементарных объемов - СИЛЫ! Если делать это послойно (по "дымовому обтеканию"), получим поле сил. Которые можно складывать/раскладывать/делить/умножать/... вплоть до суммарного лобового сопротивления и подъемной силы.

Анатолий! Ну и остальные тоже... А не пробовали Вы, в АНСИСЕ или др. посмотреть аэродинамику внутри прямоугольной трубы, в которой верхняя поверхность, образована нижней дужкой профиля, а нижняя, соответственно - верхней (боковые-прямые). И сравнить, при условии угла атаки = 0 (хорда совпадает с направлением невозмущенного потока), с нормальным профилем? Дополнительно, при разных длинах "простой" трубы "до", и особенно "после", профилированной части?
Вдруг, что интересное проявится?
... "ну я - так... думаю".
( в симуляторах и визуализаторах- слаб, мой предел- таблички  Экселя)

 

[Anatoliy.]

Анатолий! Ну и остальные тоже... А не пробовали Вы, в АНСИСЕ 

Всякая такая серьёзная программ требует весьма большого времени на освоение.
Есть у меня на диске  программа АНСИС, но я не вижу необходимости её осваивать.
И вообще у меня много программ по 3D моделированию, но осваивать их то же не спешу по причине нехватки времени.
Когда переводили мои чертежи деталей в программу [highlight]Inventor 10 (2005)[/highlight], то мне крайне не понравилось как в ней работать. Поэтому и не осваиваю её как и АНИС.
Проще попросить и заплатить за один единственный расчет, чем потерять уйму времени.

Поэтому я работаю в 3DМАХ, MH AeroTools и еще маленькая кучка прикладных программ.

Так что с АНСИСом не смогу помочь.

посмотреть аэродинамику внутри прямоугольной трубы, в которой верхняя поверхность, образована нижней дужкой профиля, а нижняя, соответственно - верхней (боковые-прямые). И сравнить, при условии угла атаки = 0 (хорда совпадает с направлением невозмущенного потока), 

Это не даст ничего полезного так как сразу за краем искривленных верхней и нижней стенок трубы поток будет направлен в прямую прямоугольную трубу.
Даже в аэродинамической трубе результаты искажаются стенками поскольку в процесс создание подъемной силы задействуются объемы воздуха значительно большие чем в той трубе.
Конечно если в ту трубу поместить модель раз в 100 - 200 меньше вертикального размера канала трубы, то результаты будут кое как похожи.

 

[Чечако]

сразу за краем искривленных верхней и нижней стенок трубы поток будет направлен в прямую прямоугольную трубу.

Вот и хотелось бы увидеть, как повлияет:
- длина захордной трубы на "скос потока" и что при этом будет с подъемной силой (предполагать-то можно, и даже нужно, но увидеть-лучше).
- изменения давления/скорости по сечению трубы и профилированной и захордной.
- изменения давления/скорости по "нижней" и "верхней" дужкам
...
по сравнению с эталонными распределениями давления подъемной силы, скоростей...
А еше бы, чтобы и снаружи трубы-поток был.
А то, мы всё время стараемся рассмотреть профиль, и сравнить его с профилем, т.е. возимся у одного полюса. Вот и захотелось посмотреть- что на другом полюсе. 

Что-то, я, размечтался  :


-

 

[argentavis]

Поскольку система пацан - занавеска оказалась открытой (занавеска сверхгибкая, а не жестко закрепленная стенка канала), то никакого проявления сил давления не произошло.

Отнюдь. Что же тогда по вашему раздвигает массы воздуха перед грудью этого пацана, на которые реагирует занавес, который в данном случае никак не влияет на процесс, а только визуализирует движение воздуха.
Это и есть проявление сил давления. Только при таких скоростях эти перепады на столько ничтожны, что почувствовать мы их можем только если побежим, или поедем на велосипеде, или высунув руку из окна мчащегося автомобиля ощутить давление и подъёмную силу ладони, или вообще , выставить туда презерватив и надуть его ;D

 

[argentavis]

Это опять следствие.

Вот как раз наоборот. Появление перепадов давления и есть первопричина всех этих гидро-аэродинамических процессов вызывает движение воздушных масс, а не наоборот, как тут выше упомянул Анатолий.
Если считаете что какие то другие силы заставляют приходить в движение массу воздуха находящуюся в успокоенном состоянии, пожалуйста. Имена, фамилии, явки в студию. 

 

[argentavis]

Всё про какие то инерции, массы, а где же та животворящая сила давления  в сужающейся или в расширяющейся струе?

Ну вот опять двадцать пять.
Хорошо, давайте с начала. Бернулли открыл закономерность, которая существует не зависимо от того принимаем ли мы её за основу или нет.
Он не создавал никаких законов,  а по сути зафиксировал это в математическом выражении для ламинарных потоков в замкнутых системах. Но на самом деле, как оказалось, эти законы применимы и для описания открытых, или если можно так выразится псевдозакрытых систем, коими являются обтекания тел.
В этих системах, одной стенкой является тело, другой стенкой массы внешней среды (со своей инерцией), которые препятствуют свободному перетеканию среды из лобовой зоны тела на тыльную, и здесь так же просматривается большое сечение взаимодействующих масс на входе , сужение в средней зоне и расширение в тыльной, с соответствующими изменениями давлений и скоростей в этих областях.  Но стартёром всех этих процессов, является возникновение перепада давления

 

[henryk]

на почве бездумного почитания своего много-тугодума.

-я тоже диву даюсь,как это в бывшее СВЕТЛОЕ ВРЕМЬЯ владельцы
Империи притащили в Москву(на 4-комнатную квартиру) никчемного ктн.виброакустика,который в Таганроге за вихрюшками гонялся а прозевали столь перспективного радиоинженера,прославленного на этом Форуме ?

-да и опасаюсь,что пока он проектирует и строит складную
жужжалку она станет устаревшой конструкцией,оссобенно
по отношении к Богдана гибридному автожиру с "вертолётным"
ВТОЛом !

-про осцилляционный привод не вспомню!!!

 

[Чечако]

Вот как раз наоборот. Появление перепадов давления и есть первопричина всех этих гидро-аэродинамических процессов 

А кто родил Исаака? эти перепады давления?
Изменение скорости центра масс (ускорений и сил - само собой) существенно выше (почти в миллион раз) скорости распространения давления в воздухе.
Давление опять опоздает на свидание...

 

[argentavis]

А Тот самый парнишка который, начал двигаться вдоль занавеса, или тот ветер в поле, который гнул одинокую берёзу, или крутил лопасти ветряка. Везде родителем является источник энергии, который приводит в движение среду, или объект, который начинает двигаться и преодолевать сопротивление, которое растёт с ростом скорости, благодаря чему растут и перепады давлений.
Я сделал скрины видео обтекания профиля, но нужно всем уменьшать размер. Завтра будет что обсудить, а  на сегодня закончу.

 

[Anatoliy.]

Отнюдь. Что же тогда по вашему раздвигает массы воздуха перед грудью этого пацана, на которые реагирует занавес,

В строгом соответствии с законами Бернулли занавес должен был притянутся к пацану, а не отталкиваться.
Там сужение канала и по завещанию Бернулли при сужении струи должно падать давление в этом месте.

Так что дальше не стоит продолжать Вам разговор пока не признаете либо законы Бернулли в подобной модели открытого пространства не работают, либо продолжайте бегать вдоль занавеса пока не придет правильное понимание сути процесса.
Вот разберитесь с этим вопросом, а потом продолжим.
Негоже накладывать кучу ошибочных измышлизмов в надежде, что собеседник не успеет ответить на все Ваши глупости.
Как Вы заметили, я в первом приближении знаком с основными положениями учения Бернулли, а Вы даже в этом простецком примере умудрились всё поставить с ног на голову.

 

[Anatoliy.]

Вот вызывает профессор аспиранта и ставит ему задачу для диссертации.
Говорит: "Понимаете дорогой коллега, тут есть два мнения, что является причиной возникающей силы тяги воздушного винта. Одни считают, что сила эта порождение сил разницы давления на верхней и нижней поверхностями лопастей, а другие полагают, что сила рождается за счет отбрасываемой воздушной струи. Коллега, пора положить этому конец и внести ясность в этот важный для авиации вопрос. Решив эту задачу доселе вызывающую споры метров авиации, Вы успешно защитите  диссертацию и Ваше имя внесут в учебники по аэродинамике во всех странах, а может быть и на Нобелевку потянет. Дерзайте!"

И отправился аспирант в лабораторию ознакамливаться с сутью предстоящей диссертации.
Поставил первый эксперимент и убедился, что на лопастях действительно присутствует разница давления, но одновременно он отметил, что каким то странным образом тяга винта равна секундно-отбрасываемой массе воздуха помноженной на скорость этого отбрасывания.
Таким образом получалось, что тяга винта была равна либо тому произведению, либо определялась как суммирование давлений по поверхности лопасти, и ни как не была равна сумме этих двух причин возникновения тяги.
И что должен был делать аспирант на пути к своей диссертации?
Естественно он попытался разделить эти две причины возникновения тяги.
Поставил следующий эксперимент [highlight](смотри первую картинку).[/highlight]
Он изготовил кольцо и установил его далеко позади винта. В результате тяга винта не изменилась.
Тогда он передвинул то кольцо прямо в плоскость вращения и убедился, что тяга почти не изменилась.
Далее он заменил узкое кольцо на длинную трубу и получил нечто похожее на импеллер. Тяга немного уменьшилась за счет потерь на трение в трубе.
И тогда он сделал излом трубы. И вот тут проявился  интересный феномен (естественно для аспиранта) - тяга отклонилась от оси вращения воздушного винта.
Поискав точку приложения вектора тяги аспирант обнаружил, что точка приложения силы тяги сильно отъехала от ступицы винта и каким то невероятным образом перескочила в центр среза трубы на выходе воздушного потока.
Получалось, что вращающиеся лопасти со своими перепадами давления в процессе создания тяги не участвуют.
И тогда к нему пришла гениальная мысль как отделить "мух от котлет" или другими словами отделить силы возникающие на лопастях за счет разницы давления и силы реактивной струи. [highlight]Смотри на второй рисунок.[/highlight]
Если причиной силы тяги является разница давления на лопастях, то крутильные весы должны были показать некий момент равный силе разности давления на лопастях помноженной на плечо приложения этой силы.
Но вот если сила тяги является реакция реактивного отбрасывания, то крутильные весы не должны  показать искомого момента.
Но осуществить этот эксперимент аспирант так и не смог, поскольку другой профессор предложил ему другую тему диссертации, которую можно было бессовестно списать с похожей темы слегка изменив несколько данных и переписав своими словами выводы.

Мужики, кто хочет хотя бы теоретически предугадать результат этого так и увидевшего свет эксперимента.
Покажут ли крутильные весы силы от Бернулли, или все в импульсе силы реактивной струи???

 

[henryk]

каким то невероятным образом перескочила в центр среза трубы на выходе воздушного потока.

http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/JEksperiment_s_povorotnym_soplom.gif

=рис.3 =если трубу(из тонкой жести) поставить на роликах,
а пропеллер закрепить к полу ?

=труба "полетит" в левую сторону ?

 

[argentavis]

В строгом соответствии с законами Бернулли занавес должен был притянутся к пацану, а не отталкиваться.
Там сужение канала и по завещанию Бернулли при сужении струи должно падать давление в этом месте.

Ещё раз подтверждаете полное непонимание и неумение анализировать и делать правильные выводы.
Я уже писал выше, но вы упорно считаете себя умнее других и не считаете нужным вникать в то что вам пишут оппоненты.

В строгом соответствии с законами Бернулли в зоне большого сечения потока перед грудью этого парня, благодаря движениию, создаётся зона повышенного динамического давления, которое раздвигает слои обтекания, (о чем свидетельствует отклонившийся занавес), которые взаимодействуют с соседними слоями, которые своей инерцией, создают сопротивление этому перемещению, таким образом зона "проскальзывания"  близлежащих слоёв сужается, сечение где происходит встречное движение уменьшается, а давление падает, потому что эта зона находится между зоной повышенного динамического давления (относительно атмосферного) и зоной пониженного давления за спиной.
Поэтому в зоне плечей (в неподвижном окружающем воздухе), где проходит суженый участок потока перетекания из зоны перед грудью (с повышенным давлением) в зону с пониженным давлением, нормальное атмосферное давление.
  При том, что окружающий воздух стоит, у плечей идет встречное движение воздуха имеющее некоторую скорость!

Ну и где тут противоречие. С какой стати занавес должен прижиматься к плечам, если там нет никаких перепадов давления.
А вот там где давление есть там занавес отклоняется, где давления нет(у плеча) занавес стоит, где давление упало, туда упал и занавес, где давление выровнялось он опять стоит.
Входное (большее сечение) с маленькой скоростью перед грудью (поток тормозится) имеет большее давление (выше атмосферного) узкое сечение у плеча с большей скоростью (имеет скорость на встречу движения плеча относительно окружающего воздуха) имеет давление равное атмосферному.
Если бы это было не так, каким образом работали бы приёмники воздушного давления ПВД для указателей скорости самолёта!
Где тут противоречие с Бернулли?