Ветромобиль, по ветру быстрее ветра

[sergey zhukov]

vladim1980
Вот, кстати, напоследок вам такая задача. В длиной трубе одинакового сечения по длине посередине трубы установлен вентилятор. Его включают. Поток воздуха до вентилятора имеет ту же скорость, что и после (воздух тут у нас несжимаем, это допустимое упрощение, а сечение трубы постоянно). Будут ли крепления вентилятора испытывать осевую силу?

[Gleb1964]

В СО тележки тележка обгоняет воздух, поэтому испытывает встречный ветер, лента земли бежит навстречу быстрее встречного ветра, а пропеллер разгоняет поток воздуха, оставляя полосу воздуха с большей скоростью.
А вот в СО земли пропеллер наоборот, тормозит воздух, оставляя за тележкой полосу воздуха с меньшей скоростью. Поскольку тележка обгоняет воздух, полоса приторможенного воздуха остается позади тележки. Тележка бежит быстрее ветра, поэтому винт "вгрызается" в новые порции воздуха впереди тележки, где воздух еще незатронут. Это и есть эффект парусности на винте.

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1621531 писал(а):

vladim1980
Вот, кстати, напоследок вам такая задача.

Я подумаю. У нас уже глубокая ночь, извилины за день подвыпрямились.
А почему, напоследок ? Мы уже прощаемся ?

[sergey zhukov]

vladim1980
Так вроде вопрос вы закрыли? Нет?

-- 08.12.2023, 20:49 --

Gleb1964
Да, все правильно. Для полной картины не хватает еще одного несущественного уточнения: в СО машины воздух прямо в области перед пропеллером уже имеет бОльшую скорость, чем у окружающего потока. На пропеллере он ускоряется еще сильнее. Скажем, на беговой дорожке имитируется ситуация, когда ветромобиль движется со скоростью ветра. И мы видим, что пропеллер уже создает в области перед и за собой поток воздуха с ненулевой скоростью. Это одна из причин, почему ветроуказатель типа ленточки на носу машины может показывать не совсем точно. Когда скорость машины равна скорости ветра, ленточка будет показывать, что машина уже едет быстрее ветра.

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1621534 писал(а):

vladim1980
Так вроде вопрос вы закрыли? Нет?

Закрыли лишь вопрос с картинкой, на которую убили целую страницу "обсуждения".
Остальные вопросы далеки от закрытия.

Единственное, что пока хочу отметить, что Рик Кавалларо придерживается такого же мнения с оценкой давлений. Вот что он написал:

Цитата:

And we know the pressure in front of it is reduced while the pressure behind it is increased. This is not in question.

Правда, данных эксперимента пока не привёл. Похоже, они их не замеряли, просто уверены в этом и всё.

[realeugene]

vladim1980 в сообщении #1621536 писал(а):

Похоже, они их не замеряли, просто уверены в этом и всё.

Поперёк трубок тока статическое давление возрастает в сторону выпуклости потока. Если сзади пропеллера поток сужается, то трубки тока выгнуты в сторону задней части препеллера, и статическое давление тоже возрастает в сторону задней части пропеллера. Но так осреднённо можно рассуждать только уже на достаточном расстоянии от лопастей. Вокруг каждой лопасти есть ещё и своя циркуляция воздуха, создающая перепад давлений на этой лопасти.

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1621531 писал(а):

vladim1980
Вот, кстати, напоследок вам такая задача. В длиной трубе одинакового сечения по длине посередине трубы установлен вентилятор. Его включают. Поток воздуха до вентилятора имеет ту же скорость, что и после (воздух тут у нас несжимаем, это допустимое упрощение, а сечение трубы постоянно). Будут ли крепления вентилятора испытывать осевую силу?

Ну ладно, задачка то простая.
Если вентилятор потребляет энергию (из электрической розетки ?), значит он её переносит в поток, а поскольку кинетичность потока до и после вентилятора одинакова, то избыток энергии вентилятора преобразуется в избыточное давление с одной из сторон. Ну а раз так, то крепления это давление и испытывают.
Это для детишек.

-- 08.12.2023, 20:29 --

(Оффтоп)

Geen в сообщении #1620863 писал(а):

И могу Вас уверить, что это не первое обсуждение этой темы на этом форуме...

Странно, но судя по активности темы и реакции посетителей не похоже, чтобы эта тема здесь когда либо обсуждалась.

[sergey zhukov]

vladim1980
Правильно. Это к иллюстрации того, что при вычислении тяги пропеллера нужно считать как изменение скорости потока до и после, так и изменение давления в потоке до и после. На всякий случай привел этот пример.

[vladim1980]

К сожалению в информационном шуме утонуло вот это моё сообщение.
Давайте всё же к нему вернёмся, кому интересно
sergey zhukov

vladim1980 в сообщении #1621491 писал(а):

sergey zhukov в сообщении #1621488 писал(а):

vladim1980 в сообщении #1621487 писал(а):

При таких условиях вы всё ещё уверены, что за винтом давление выше ?

Совершенно уверен.

Хорошо, давайте применять закон сохранения энергии.





У нас слева получился избыток энергии и кинетической и давления. Чем он компенсируется ?

[sergey zhukov]

vladim1980
Уже было неоднократно сказано, что без "беговой дорожки", которую вы упорно не рисуете, бессмысленно рассматривать баланс импульса и энергии. Я ранее уже говорил, что в СО машины дорожка выполяет работу над колесом машины. Понятно? Еще раз: дорожка крутит вентилятор, дорожка передает свою энергию в поток воздуха. Если рассматривать ситуацию в СО машины, то машина на земле, и модель на беговой дорожке - это одно и то же.

Энергия - это относительная вещь. В разных СО она разная. В СО земли у земли нет энергии. В СО машины у земли полно энергии.

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1621566 писал(а):

Энергия - это относительная вещь. В разных СО она разная. В СО земли у земли нет энергии. В СО машины у земли полно энергии.

"у земли полно энергии" ?
Упс .... это для меня неожиданно.
Если так, то как она передаётся болиду и что при этом происходит с землёй ?
Она замедляется, охлаждается ? Что ?

[Geen]

vladim1980 в сообщении #1621568 писал(а):

Она замедляется, охлаждается ? Что ?

Ответ очевиден даже школьнику - она замедляется.
Вы думаете я просто так настаивал, что надо рассматривать конечную массу земли?

[vladim1980]

Geen в сообщении #1621575 писал(а):

vladim1980 в сообщении #1621568 писал(а):

Она замедляется, охлаждается ? Что ?

Ответ очевиден даже школьнику - она замедляется.
Вы думаете я просто так настаивал, что надо рассматривать конечную массу земли?

Понятно. Но в этом случае болид замедлялся бы. А он ускоряется.
Думаю, школьнику это непонятно. Да и не только школьнику

[realeugene]

vladim1980 в сообщении #1621565 писал(а):

Давайте всё же к нему вернёмся, кому интересно

Правильный рисунок вы так и не нарисовали. Ваше недоумение связано с отсутствующей на рисунке Землёй.

[vladim1980]

realeugene в сообщении #1621580 писал(а):

Правильный рисунок вы так и не нарисовали. Ваше недоумение связано с отсутствующей на рисунке Землёй.

"недоумение" ?
Никакого недоумения нет. Есть вопрос "Чем компенсируется избыток давления ?"
И это уже неважно в какой СО. Разница этих давлений присутствует в любой системе отсчёта