Ветромобиль, по ветру быстрее ветра

[Geen]

vladim1980 в сообщении #1621094 писал(а):

Вот например, такие вопросы ещё.
Вот как вы думаете, когда болид уже едет так, что ему в лоб дует встречный ветер, то что будет с воздухом за винтом ?

Это троллинг - ответ прямо на этой странице.
(Пардон, на предыдущей)

-- 05.12.2023, 20:21 --

vladim1980 в сообщении #1621094 писал(а):

энергию эта машина может получать только от попутного ветра (если он есть).

Вам уже раз 5 говорили что это не так.

-- 05.12.2023, 20:26 --

vladim1980 в сообщении #1621094 писал(а):

Посмотрите этот ролик

Зачем? Мы здесь играем в игру "угадай о чём я думаю"?

-- 05.12.2023, 20:28 --

vladim1980 в сообщении #1621094 писал(а):

Но вот расписать её баланс так ни у кого и не получается.

Этот баланс расписан 50 лет назад.

[sergey zhukov]

vladim1980
Ок, рассмотрим модель на беговой дорожке. Беговая дорожка в данном случае совершает работу, потому что она крутит колесо ветромобиля, к которому (колесу) приложен вращающий момент пропеллера. Пропеллер при помощи этого момента создает некоторую тягу и тоже совершает работу над массой воздуха.

Куда будет двигаться машина на беговой дорожке? Каков баланс этих двух противоположных сил? На самом деле мы можем сделать его любым. Взяв очень маленький диаметр колес машины и огромный вентилятор, мы можем добиться того, что "передаточное число" этого механизма будет очень большим, т.е. малая сила на очень быстро вращающемся колесе машины будет создавать большую силу тяги на медленно вращающемся пропеллере. Поэтому уменьшая колеса и увеличивая пропеллер, мы заставим машину ехать по дорожке вперед. Если сделаем наоборот, она поедет назад.

А что тут с энергией? Понятно, что дорожка совершает работу по вращению колес машины, к которым приложен момент вентилятора. Дорожка совершает работу над машиной. Сам вентилятор совершает работу над воздушной массой, которая уносит часть энергии, переданной машине от дорожки. Но только часть. Нет ли тут противоречия? Вентилятор создает бОльшую силу тяги, чем сила от дорожки на колеса (и поэтому машина едет вперед), однако производит меньшую работу над потоком воздуха, чем сила от дорожки над машиной? Именно так и происходит в редукторе, где малый момент на быстрой входной шестерне (быстрые колеса машины) производит большую работу, чем большой момент на медленной выходной шестерне (учитывая все потери и трение в редукторе, который мы приводим за быструю шестерню).

Об этом и Дерек говорит вполне понятно.

Еще раз: в СО машины набегающая дорога совершает работу над машиной, а пропеллер часть этой энергии рассеивает в воздушный поток. При этом дорога "быстро вращает" очень малую шестерню (колеса машины), поэтому может совершать большую работу при малой силе. А пропеллер создает большую силу тяги, но все равно не может совершить бОльшую (чем набегающая дорога над колесом) работу над потоком воздуха, т.к. он вращается медленно.

[Батороев]

vladim1980 в сообщении #1620944 писал(а):

1. Как вы считаете, какая разница скоростей двух сред тут используется ? Скорость попутного ветра относительно земли ?

Изначально колесо начинает вращаться от попутного ветра, направление которого равно скорости ветра (скорости перемещения молекул воздуха) и направлено вдоль оси колеса.
По мере того, как колесо начинает раскручиваться, скорость ветра векторно складывается со скоростями перемещения различных точек лопастей колеса. Таким образом, вектор относительной скорости атаки молекул воздуха относительно точек плоскостей колеса растет и меняется его направление (угол атаки становится все более острым относительно плоскости колеса). Это ведет к тому, что скорость вращения колеса еще более возрастет... до пределов, определяемых формой лопастей и констукцией колеса.

[amon]

sergey zhukov в сообщении #1621106 писал(а):

Вентилятор создает бОльшую силу тяги, чем сила от дорожки на колеса (и поэтому машина едет вперед), однако производит меньшую работу над потоком воздуха, чем сила от дорожки над машиной? Именно так и происходит в редукторе...

Очередной вечный двигатель изобрели? Тогда и пропеллера не надо. Пусть колеса крутят генератор. Чем быстрее генератор крутится, тем больше энергии вырабатывает. Поставим редуктор и поехали. Касательно объекта дискуссии. Система отсчета земли. Считаем плотности потока энергии. Источниками энергии являются кинетическая энергия пепелаца и плотность потока импульса через диск винта - других нет. Последняя положительна, если скорость меньше скорости ветра и отрицательна, если больше. Все! Можно ли в таких условиях поехать быстрее ветра? Можно. Поставьте аккумулятор, зарядите его пока пепелац стоит, а пропеллер крутится и подключите в нужный момент. IMHO, таким аккумулятором является кинетическая энергия пропеллера. Он раскручивается, пока скорость меньше скорости ветра и некоторое время тянет пепелац когда скорость становится сравнимой со скоростью ветра. Это хорошо видно на видео с бегущей дорожкой. Машинка скатывается назад, ее придерживают, в этот момент раскручивается пропеллер, и она слегка отъезжает вперед.

PS. Касательно статьи в высоко рейтинговом журнале. Там ошибка уже в первой формуле. Винт в набегающем потоке создает не тягу, а силу сопротивления. Это можно наблюдать при посадке вертолета в режиме авторотации. В дальнейшей дискуссии пытаюсь не участвовать.

[Geen]

amon в сообщении #1621212 писал(а):

Винт в набегающем потоке создает не тягу, а силу сопротивления.

А как самолёты летают?...

-- 06.12.2023, 18:27 --

amon в сообщении #1621212 писал(а):

Последняя положительна, если скорость меньше скорости ветра и отрицательна, если больше.

Это не так.

[amon]

Geen в сообщении #1621216 писал(а):

А как самолёты летают?...

А там двигатель винт крутит. В этом случае есть поток энергии от двигателя, создающий тягу. Если винт крутится набегающим потоком, перпендикулярным диску винта, то винт - тормоз, если под углом, то возникает подъемная сила, так автожиры летают.

Geen в сообщении #1621216 писал(а):

Это не так.

А как?

[Geen]

amon в сообщении #1621218 писал(а):

Если винт крутится набегающим потоком

Нет, у ветромобиля, спроектированного для движения по ветру винт крутится колёсами.

[amon]

Geen в сообщении #1621219 писал(а):

Нет, у ветромобиля, спроектированного для движения по ветру винт крутится колёсами.

Это значит, что источником энергии является кинетическая энергия самого автомобиля.

[Geen]

amon в сообщении #1621222 писал(а):

Geen в сообщении #1621219 писал(а):

Нет, у ветромобиля, спроектированного для движения по ветру винт крутится колёсами.

Это значит, что источником энергии является кинетическая энергия самого автомобиля.

Нет. Источником энергии является поток воздуха, который останавливается (в идеале) винтом.
(В СО земли, разумеется)

[sergey zhukov]

amon
Надеюсь, вы не настаиваете на том, что режим, когда такой ветромобиль стационарно (а не просто в импульсе) имеет скорость выше скорости попутного ветра невозможен (очвидно, возможен). Просто хотите сказать, что предложенные тут объяснения этого явления неверные. Ну, по моему, все довольно прозрачно. Для модели на беговой дорожке приблизительно построить поле скоростей воздуха вокруг винта довольно просто. Далее можно перейти в СО земли и увидеть, что скорость ветра в СО земли и перед и в следе за этим ветромобилем меньше, чем в невозмущенном потоке. Вот и все.

И никаких вечных двигателей, разумеется.

[amon]

sergey zhukov в сообщении #1621228 писал(а):

Надеюсь, вы не настаиваете на том, что режим, когда такой ветромобиль стационарно (а не просто в импульсе) имеет скорость выше скорости попутного ветра невозможен (очвидно, возможен).

Все. Дальше без меня.

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1621106 писал(а):

Ок, рассмотрим модель на беговой дорожке.

Да, спасибо, все подробно и детально расписано и с беговой дорожкой и с попутным ветром разгоняющим болид.
Если не трудно распишите пожалуйста вот этот случай

[amon]

Geen в сообщении #1621225 писал(а):

Нет. Источником энергии является поток воздуха, который останавливается (в идеале) винтом.

Напоследок, Вам, как человеку разумному. Пусть пепелац движется со скоростью ветра (СО земли). В этом случае воздух неподвижен относительно автомобиля, и энергии из него не извлечь. Что бы ускорится или, хотя бы, продолжить движение с той же скоростью надо крутить винтом. Энергию можно получить только из колес, сиречь, из кинетической энергии пепелаца. Эта энергия передается винту, тот совершает работу. Эта работа не может быть больше отнятой кинетической энергии, иначе - вечный двигатель. Значит максимум, что можно получить в отсутствии потерь - это поддержание постоянной скорости. Это рушится, если ветер дует слегка под углом. В этом случае есть дополнительный поток импульса, не зависящий от скорости, и его можно использовать для дальнейшего разгона.

[Ende]

vladim1980 в сообщении #1621238 писал(а):

Если не трудно распишите пожалуйста вот этот случай

Сформулируйте вопрос словами, а не ссылкой на видеоролик.

[sergey zhukov]

vladim1980
Нет, вы давайте ясно говорите, что там не понятно. Я не могу догадаться.

-- 06.12.2023, 21:56 --

amon в сообщении #1621247 писал(а):

иначе - вечный двигатель.

А как из этого пепелаца извлекать бесконечную энергию? Что-то не могу понять.
Кстати, если бы пепелац достигал скорости ветра с неподвижным винтом, то все было бы, как вы говорите. Но на самом деле когда он достигает скорости ветра (которая измеряется в невозмущенном потоке на некотором отдалении от машины), его пропеллер уже вращается. Это очевидно на беговой дорожке.

Ну и потом: вы же не против тех моих картинок выше, где колесо можно заставить двигаться как угодно быстро при помощи нитки, которую тянут как угодно медленно? Это же факт. Может быть, вы просто против конкретной конструкции пепелаца? Вообще, я удивлен, честно сказать.