Ветромобиль, по ветру быстрее ветра

[Gleb1964]

amon в сообщении #1621247 писал(а):

Напоследок, Вам, как человеку разумному

Помню, когда я в первый раз участвовать в обсуждении этого ветромобиля, моя первая реакция была "это не должно работать ", я начал писать опровергающий пост, но потом задумался и стёр его. А дело в том, что мне в голову пришла простая схема, которая, очевидно, работает.
Вот, на картинке внизу, лодка плывёт по течению со скоростью течения. Чтобы обогнать течение, в берег воткнули шест с лопастью посередине. Поток надавил на лопасть, лодка на рычаге обогнала поток в реке. Кинематически, рычаг использует разницу скоростей между берегом и потоком воды. Энегетически, часть потока замедлилась, энергия передалась лодке.
Ничего не нарушено. Правда, решение разовое, но его можно развивать, сделать колесо с лопастями, катящееся по берегу. Или сделать винтовую передачу, пропеллер или другие варианты.

[Geen]

amon в сообщении #1621247 писал(а):

В этом случае воздух неподвижен относительно автомобиля, и энергии из него не извлечь.

Вы, внезапно, перешли в другую СО? Давайте, всё-таки, будем решать задачу в какой-то одной СО. Исходно, Вы упомянули СО земли. Более того, я предлагаю взять ИСО, в которой земля покоится до запуска обсуждаемого девайса. Вот в ней воздух обладает кинетической энергией, пропеллер его останавливает, а значит отбирает эту энергию от воздуха. Если устройство пропеллера таково, что он может останавливать воздух независимо от скорости набегающего потока, то мы имеем источник энергии постоянной мощности. Тратится эта мощность на всякое трение и на разгон земли (последнее упомянуто на случай перехода в другие ИСО).

amon в сообщении #1621247 писал(а):

Это рушится, если ветер дует слегка под углом.

На лопасти вентилятора воздух набегает под углом....

[amon]

Geen в сообщении #1621268 писал(а):

Вы, внезапно, перешли в другую СО?

Как-то Вы невнимательно читаете. По пунктам.
1. Мы в СО земли.
2. Рассматриваем ситуацию, когда пепелац разогнался до скорости, равной скорости ветра. Ветер перпендикулярен диску (плоскости) винта.
3. В этом случае винт движется в неподвижном воздухе. (Относительная скорость диска винта равна нулю, останавливать нечего, все и так стоит.) Воздух не может раскрутить свободный (не присоединенный к колесам) винт, только остановить. Поток энергии к винту от воздуха равен нулю или отрицателен. Для того, чтобы винт крутился и двигал пепелац ему надо передавать энергию.
4. Единственным источником энергии для раскручивания винта являются колеса, которые "берут" энергию из кинетической энергии самого пепелаца.
Далее - по тексту.

[Geen]

amon в сообщении #1621274 писал(а):

Относительная скорость диска винта равна нулю, останавливать нечего, все и так стоит

Это противоречит утверждению, что мы в ИСО земли.

-- 06.12.2023, 23:39 --

Давайте уберём гравитацию, а воздух заменим кирпичами. И припишем "подстилающей поверхности" большую, но конечную массу $M$....

[amon]

Geen в сообщении #1621275 писал(а):

Это противоречит утверждению, что мы в ИСО земли.

Что-то Вы какую-то ерунду ляпнули. Относительная скорость не зависит от выбора системы отсчета.

[Geen]

amon в сообщении #1621278 писал(а):

Что-то Вы какую-то ерунду ляпнули. Относительная скорость не зависит от выбора системы отсчета.

Тогда мы по-разному понимаем термин "останавливать". Под "останавливать" я понимаю - сделать скорость нулевой относительно ИСО - именно в этой ИСО мы рассматриваем потоки энергии (по крайней мере, кинетическую энергию всего и вся).
И относительно себя пропеллер разгоняет воздух (я об этом уже ранее писал, причём, практически этим же текстом).

[vladim1980]

Кстати, вот одна из страниц статьи в научном журнале International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, Issue 4, April 2013 ISSN 2250-315
Это точно соответствует нашим выкладкам ?

[stalvoron]

vladim1980 в сообщении #1620817 писал(а):

Попалась интересная информация о ветромобиле едущем СТРОГО по ветру но БЫСТРЕЕ ветра.
В популярных видеороликах подтверждается что это реально, но полностью объяснить это никто не может.

Еду на велосипеде - еле ногами передвигаю, а велосипед перемещается быстрее , чем двигаются ноги. Магия!!? А-а-а, не-е! Механическая передача.

[vladim1980]

Geen в сообщении #1620987 писал(а):

А что Вы хотели сказать то?

[amon]

vladim1980 в сообщении #1621332 писал(а):

Это точно соответствует нашим выкладкам ?

Можем я чего не так понял, но, по моему скромному мнению, статья бредовая. Первая формула

$$F_\text{net}=F_p-F_t,$$

где, по обозначениям авторов, $F_p$ - сила тяги пропеллера, а $F_t$ - сопротивление пепелаца, молчаливо предполагает, что как бы не крутился пропеллер, он всегда тянет пепелац вперед, что не так. В третьей формуле неизвестно откуда взялась скорость ветра. Если $F_pV$ - работа в единицу времени силы тяги над пепелацем, и это понятно, то что такое сила тяги, умноженная на скорость ветра, и почему ее надо вычесть - для меня вещь загадочная. Читать дальше, по-моему, бессмысленно.
По настоящему, в первой формуле должна стоять тяга винта, зависящая от оборотов, а подводимая мощность должна пересчитываться по стандартной теории медленно вращающегося винта большого размаха.
В теории активного диска мощность, необходимая для создания тяги $F_p,$ равна

$$P=F_p(V+v),$$

только $v$ здесь не "скорость ветра", а индуктивная скорость в плоскости винта (нормальная к плоскости диска
составляющая скорости, индуцируемой несущим винтом). В результате, никакой разности скоростей ветра и пепелаца, да еще и в знаменателе, не возникнет. См. Helicopter Theory, Wayne Johnson, Princeton University Press 1980.

[vladim1980]

vladim1980 в сообщении #1621332 писал(а):

Кстати, вот одна из страниц статьи в научном журнале International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, Issue 4, April 2013 ISSN 2250-315
Это точно соответствует нашим выкладкам ?

https://ltdfoto.ru/images/2023/12/07/ij ... 3c6917.jpg

Дебильный сервис картинок...
Ссылка на картинку устаревает часа через два. Как сюда нормально страницу статьи положить ?

[Gleb1964]

amon в сообщении #1621346 писал(а):

Первая формула

$$F_\text{net}=F_p-F_t,$$

где, по обозначениям авторов, $F_p$ - сила тяги пропеллера, а $F_t$ - сопротивление пепелаца, молчаливо предполагает, что как бы не крутился пропеллер, он всегда тянет пепелац вперед, что не так.

Кинематическая связь между колесами и пропеллером такая, что пропеллер всегда тянет (пытается тянуть) в направлении движения (вращения колес).

-- 07.12.2023, 14:19 --

vladim1980 в сообщении #1621347 писал(а):

Дебильный сервис картинок...

Я пользуюсь imgbb сервисом, погуглите.

Вот ссылка на ту же статью на ReseachGate:
https://www.researchgate.net/profile/Nizam-Uddin-2/publication/276175512_Analysis_of_Down-Wind_Propeller_Vehicle/links/5551d54d08ae739bdb924310/Analysis-of-Down-Wind-Propeller-Vehicle.pdf

[vladim1980]

Вот эта ссылка попроще http://www.ijsrp.org/research-paper-0413/ijsrp-p16135.pdf

Но я хотел для наглядности сюда страницы разместить

[Батороев]

Существенное значение в ветротележке имеет то, как изменяется ометаемая площадь ветроколеса.
Если при неподвижном ветроколесе она равна проекции лопастей на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, то по мере раскручивания ветроколеса ометаемая площадь приближается к площади окружности, которую описывают концы лопастей. От ометаемой площади зависит и энергия ветра, приходящаяся на ветроколесо. Как видно, разница существенная. На этом и "сыграл" автор ветротележки.
Допустим, сила сопротивления перемещению тележки не велика (но и не столь мала, чтобы тележка не неслась по ветру без вращения ветроколеса). Когда ветроколесо начинает вращаться, оно тем самым увеличивает свою "парусность" (ометаемую площадь) и в некоторый момент тележка начинает свое перемещение и достигает скорости ветра. Но ветроколесо продолжает раскручиваться еще быстрее (как это происходит я рассмотрел в этой же теме ранее) и тележка приобретает более высокую скорость (во-первых, ометаемая площадь увеличивается, а во-вторых, возрастает кинетическая энергия ветроколеса, которая передается колесам). В этом случае вектор скорости ветра в системе тележки приобретает отрицательное значение, но правильно подобранный профиль лопастей позволяет использовать и этот отрицательный вектор.

[Gleb1964]

Батороев в сообщении #1621388 писал(а):

, а во-вторых, возрастает кинетическая энергия ветроколеса, которая передается колесам

Нет, в режиме по-ветру-быстрее-ветра энергия на раскрутку пропеллера берётся с колёс. Раскрученный пропеллер предоставляет парусность, даже если тележка обгоняет ветер, ветер упирается в поток от пропеллера, теряет скорость, передаёт импульс тележке, часть которого снимается с колеса и передаётся на раскрутку пропеллера.