Ветромобиль, по ветру быстрее ветра

[sergey zhukov]

Gleb1964 в сообщении #1624059 писал(а):

Храповик там есть или нет, не так важно.

Да. В общем, модель на беговой дорожке ясно показывает, кто кого крутит.

[vladim1980]

Gleb1964 в сообщении #1624062 писал(а):

Я как то раньше вашу картинку дорисовывал и в этой теме выкладывал, стрелочками скорость ветра рисовал, в разных фрэймах. И про давление писали.
Во фрэйме земли пропеллер догоняет "нетронутый воздух" впереди себя и притормаживает его, оставляя позади тележки шлейф заторможенного воздуха.

Да, вот тут мы подходим к интересному.
Уверяется, что скорость тележки теоретически не ограничена.
Но тогда это означает, что в определённый момент, скорость воздуха за винтом (во фрейме земли) достигнет нуля (то есть вся энергия из попутного воздуха высосана), а далее, если тележка ускоряется, то этот воздух начнёт ещё и разгоняться в обратную сторону и придётся ещё в него откуда то энергию впихивать.
Что думаете по этому поводу ?

[diletto]

Gleb1964 в сообщении #1624054 писал(а):

Да просто, тележка, двигаясь быстрее ветра, постоянно пропеллером "подсасывает" новую порцию воздуха впереди себя, замедляя его относительно земли (но разгоняя назад относительно тележки). За тележкой остается шлейф приторможенного пропеллером воздуха, это и есть "парусность" пропеллера, о которой говорит (а не троллит) уважаемый wrest. Я тоже называю "парусностью" эффект от работы такого пропеллера, приводимого от колес, потому, что эффект аналогичный. Только необычно то, что не ветер догоняет пропеллер, а наоборот, пропеллер догоняет ветер.

Интересно было бы понять, может ли тележка, разогнавшись быстрее ветра, переключиться с питания попутным потоком на питание встречным потоком...

[wrest]

EUgeneUS в сообщении #1624033 писал(а):

Как я писал тут ранее, чтобы норм разгонялось, надо ставить вариатор между винтом и колесами. На старте передаточное число большое (винт крутится быстро, а колеса медленно), с постепенным уменьшением. А чтоб тележка могла ехать и против ветра, то чтобы регулировка могла заходить и в отрицательные передаточные числа.

Вот кстати хорошая иллюстрация эффекта (можно двигаться быстрее "движителя" и против "движителя" -- надо выбрать правильное передаточное число). https://www.youtube.com/watch?v=pw_B2MnMqZs
Ахахах, и вот: https://www.youtube.com/watch?v=9Yt4zxYuPzI - весьма рекомендую. Там же обсуждаются разные СО - что в них происходит, и как это соотносится с тележкой и винтом на беговой дорожке.
Кажется о чем-то подобном писал

sergey zhukov в сообщении #1620826 писал(а):

Например, возьмем колесо, к которому сбоку соосно приклеено еще одно колесо диаметром поменьше. Конструкция стоит на земле. Намотает нитку на меньшее колесо и потянем параллельно земле так, чтобы нитка сматывалась с нижней точки малого колеса (по сути, деревянная катушка с нитками, которую мы тянем к себе "ниткой снизу"). Большое колесо поедет в сторону натяжения нити, причем быстрее, чем тянется сама нить.

[Gleb1964]

diletto в сообщении #1624066 писал(а):

Интересно было бы понять, может ли тележка, разогнавшись быстрее ветра, переключиться с питания попутным потоком на питание встречным потоком...

А зачем же тогда храповик поставили? Чтоб даже мысли отсечь про такое... (шучу)
Нет, конечно, нельзя переключится на "режим турбины", это, как я понимаю, вы называете "переключится на питание встречным потоком". При езде по-ветру-быстрее-ветра, земля бежит под тележкой быстрее, чем тележка набегает на ветер, поэтому только с земли можно снять достаточно энергии, чтобы оттолкнуться от ветра.
При езде против ветра принципиально другая ситуация, там во фрэйме тележки встречный вымпельный ветер быстрее скорости земли, поэтому снимание энергии с ветра в режиме турбины выгоднее, чем с земли.

[vladim1980]

diletto в сообщении #1624066 писал(а):

Интересно было бы понять, может ли тележка, разогнавшись быстрее ветра, переключиться с питания попутным потоком на питание встречным потоком...

Этот встречный ветер тележка создаёт себе сама. Если она его же и использовать будет, то это уже будет реальный "Мюнхаузен"

[Gleb1964]

vladim1980 в сообщении #1624065 писал(а):

а далее, если тележка ускоряется, то этот воздух начнёт ещё и разгоняться в обратную сторону и придётся ещё в него откуда то энергию впихивать.

Да мне и по жизни приходилось встречаться с "неэффективным менеджментом". Но зачем же так неэффективно действовать?
Одну и ту же тягу от пропеллера можно получить с разными затратами энергии на вращение пропеллера. На мой взгляд, эффективнее сделать пропеллер больше и вращать медленнее, создавать ту же тягу за счет меньшего ускорения воздуха, но в большем объеме (массе). Т.е. совсем нет необходимости разгонять воздух, так, чтобы в него еще энергию "впихивать"... Это невыгодно. Притормаживать воздух в фрэйме земли выгодно, а разгонять невыгодно.

[diletto]

vladim1980 в сообщении #1624071 писал(а):

Этот встречный ветер тележка создаёт себе сама. Если она его же и использовать будет, то это уже будет реальный "Мюнхаузен"

Да, верно... Особенно наглядно будет поставить рядом на тележку два пропеллера: один использует попутный ветер, другой - одновременно! - встречный

[vladim1980]

Gleb1964 в сообщении #1624074 писал(а):

vladim1980 в сообщении #1624065 писал(а):

а далее, если тележка ускоряется, то этот воздух начнёт ещё и разгоняться в обратную сторону и придётся ещё в него откуда то энергию впихивать.

Да мне и по жизни приходилось встречаться с "неэффективным менеджментом". Но зачем же так неэффективно действовать?
Одну и ту же тягу от пропеллера можно получить с разными затратами энергии на вращение пропеллера. На мой взгляд, эффективнее сделать пропеллер больше и вращать медленнее, создавать ту же тягу за счет меньшего ускорения воздуха, но в большем объеме (массе). Т.е. совсем нет необходимости разгонять воздух, так, чтобы в него еще энергию "впихивать"... Это невыгодно. Притормаживать воздух в фрэйме земли выгодно, а разгонять невыгодно.

Совершенно точно !
Я как раз именно это пытаюсь некоторым (в другом месте) разъяснить.
Импульс мы можем изменить двумя способами - массой и скоростью. Если мы делаем это скоростью, то теряем энергию пропорциональную квадрату скорости, а если мы делаем это массой (размером винта), то теряем лишь пропорционально первой степени массы.

НО !
В нашем случае несколько иначе. Мы не можем контролировать скорость пропеллера - она привязана к rpm колес и пропорционально с ней будет расти и rpm пропеллера.
И если тележка неограниченно ускоряется, то также неограниченно увеличивается и rpm пропеллера. На видео, которое я привёл выше, это чётко видно.

[Gleb1964]

vladim1980 в сообщении #1624077 писал(а):

В нашем случае несколько иначе. Мы не можем контролировать скорость пропеллера - она привязана к rpm колес и пропорционально с ней будет расти

У пропеллера есть еще pitch - шаг ввинчивания в среду, который можно менять, есть выбрать пропеллер с переменным углом атаки лопастей. Тогда можно адаптировать производительность пропеллера к скорости передвижения. С другой стороны, можно сделать еще и переменное передаточное отношение между колесами и пропеллером.
Но, если просто достаточно продемонстрировать принцип движения, то пойдет и конструкция с постоянными параметрами, рассчитанная на некий ветер и скорость движения, а как тележку изначально разгоняют до этой скорости, не важно, хоть толкают сзади.

-- 27.12.2023, 14:49 --

vladim1980 в сообщении #1624077 писал(а):

И если тележка неограниченно ускоряется, то также неограниченно увеличивается и rpm пропеллера.

В реальности тележка не будет неограниченно ускорятся, многие потери будут расти квадратично к скорости, где то наступит предел совершенства конструкции. Вроде, заявляли о превышении скорости ветра в 2.8 раза (и в 3.4 раза неофициально) при спуске по ветру.

[vladim1980]

Gleb1964 в сообщении #1624080 писал(а):

vladim1980 в сообщении #1624077 писал(а):

В нашем случае несколько иначе. Мы не можем контролировать скорость пропеллера - она привязана к rpm колес и пропорционально с ней будет расти

У пропеллера есть еще pitch - шаг ввинчивания в среду, который можно менять, есть выбрать пропеллер с переменным углом атаки лопастей. Тогда можно адаптировать производительность пропеллера к скорости передвижения.

Думаю, что pitch при увеличении скорости набегающего потока и увеличении rpm пропеллера, увеличивается (до полного флюгирования при неограниченной скорости). А это лишь приводит к дополнительному ускорению воздуха за пропеллером.

Цитата:

С другой стороны, можно сделать еще и переменное передаточное отношение между колесами и пропеллером.
Но, если просто достаточно продемонстрировать принцип движения, то пойдет и конструкция с постоянными параметрами, рассчитанная на некий ветер и скорость движения, а как тележку изначально разгоняют до этой скорости, не важно, хоть толкают сзади.

А вот с этим "можно сделать" вопрос пока открыт. Делали они так или нет - неизвестно.
Но в научных статьях, утверждающих, что скорость может быть не ограничена, я не встретил упоминания об этом, как о важном факторе.

-- 27.12.2023, 16:56 --

Gleb1964 в сообщении #1624080 писал(а):

В реальности тележка не будет неограниченно ускорятся, многие потери будут расти квадратично к скорости, где то наступит предел совершенства конструкции. Вроде, заявляли о превышении скорости ветра в 2.8 раза (и в 3.4 раза неофициально) при спуске по ветру.

Сейчас стоит принципиальный вопрос как раз о том, имеется ли у этого девайса только практическое ограничение скорости, о котором вы упомянули, или есть какой-то теоретический предел, определённый другими факторами.

[EUgeneUS]

diletto в сообщении #1624076 писал(а):

Да, верно... Особенно наглядно будет поставить рядом на тележку два пропеллера: один использует попутный ветер, другой - одновременно! - встречный

Так тоже можно.
Но более наглядно этот случай как раз-то рассмотреть в СО Земли.
Если телега будет "использовать" встречный ветер, который создаёт сама себе, то в СО земли она будет разгонять ветер, а не тормозить. То есть будет затрачивать энергию, а не получать.

[wrest]

Gleb1964 в сообщении #1624080 писал(а):

У пропеллера есть еще pitch - шаг ввинчивания в среду, который можно менять, есть выбрать пропеллер с переменным углом атаки лопастей. Тогда можно адаптировать производительность пропеллера к скорости передвижения.

Не только лишь это, а плюс к тому ещё

wrest в сообщении #1621931 писал(а):

Чтобы хорошо ехало не только строго по ветру но и наискосок, нужен уже аппарат типа вертолетного автомата перекоса, изменяющий угол атаки в зависимости от угла поворота лопастей.

[vladim1980]

EUgeneUS в сообщении #1622340 писал(а):

Тема заглохла по одной простой причине - всем участникам всё стало понятно.
Тут один только вопрос остался - Вы-то что хотите доказать\рассказать? Про "великолепного Рика" и "тупых американских профессоров, которым всё ещё непонятно"?

Представьте себе даже команде и её Рику совсем ещё не всё понятно (даже после 17 лет обсуждений !) и они до сих пор ещё пытаются что-то выяснять и пишут научные статьи по этому поводу.

Я думаю многим здесь также это будет небезынтересно и кто-то возможно даже магистерскую или даже докторскую возьмётся защищать по этой теме.

Поэтому я, с разрешения автора, прикладываю здесь пару совершенно свежих статей, написанную разработчиками этой машины.
Я их выкладываю сразу с аннотацией автора, который предупреждает, что статьи ещё не закончены и для получения новой версией желательно обновить загрузку.
Вот эти ссылки:

Цитата:

You may post links to the articles on my server, (but please don't post copies of the PDF files). They are not yet complete; I'll be updating them (to include figures of the free-body diagrams.)
So, I've added several (preliminary, hand drawn) figures to my two articles.
BETZ LIMIT DERIVATION
SPORK LIMIT DERIVATION

[EUgeneUS]

vladim1980 в сообщении #1624260 писал(а):

Представьте себе даже команде и её Рику совсем ещё не всё понятно (даже после 17 лет обсуждений !) и они до сих пор ещё пытаются что-то выяснять и пишут научные статьи по этому поводу.

Есть разные уровни понимания. Поясню на аналогии.
С реактивным движением "всем всё стало понятно" в конце XIX - начале XX века. Уравнение Мещерского, формула Циолковского, вот это вот всё.
А как построить практическую конструкцию, которая выведет спутник на орбиту "не было понятно" до середины XX века.

vladim1980 в сообщении #1624260 писал(а):

Я думаю многим здесь также это будет небезынтересно и кто-то возможно даже магистерскую или даже докторскую возьмётся защищать по этой теме.

Посмотрел черновики статей по диагонали.
На таком уровне рассмотрения на магистерскую не тянет, и уж тем более на докторскую. Там всё на уровне школьной физики. То есть уровень школьной или студенческой научной конференции.
В статьях очень простая модель пропеллера, что и позволяет в дальнейшем использовать "школьные" выкладки.
Насколько эта модель адекватна и можно ли её применять - не могу сказать , тут специалисты в аэродинамике нужны.