Индивидуальный ЛА вертикального взлёта и посадки.

[Xey]

Vnyk в сообщении #759946 писал(а):

Может кто подскажет, где здесь ошибка?

Vnyk в сообщении #759297 писал(а):

Скорость воздушного потока от мембраны при этом будет 0,67 м/с.

Ошибка в том , что потоку воздуха, прощедшему через мембрану из-за небольшой разности давлений, Вы приписываете не скорость водуха 0,67 м/с, а скорость теплового движения молекул 400 м/сек . (За секунду вылетает 0,67 кубометра, и центр тяжести этого объема движется со скоростью 0,67 м/с. Из закона сохранения импулься , получим отдачу примерно 0.4 ньютона )

Подставить 400 м/сек можно было бы , если бы воздух вылетал в вакуум.

diletto в сообщении #759752 писал(а):

Никак нет. Обычное сопло не дает скорости истечения, равной средней скорости молекул при данной температуре.

Почему бы это? В одной из тем обсуждали пушки , так там скорость снаряда ограничена скоростью теплового движения молекул пороховых газов.

[Vnyk]

Важна скорость вылета молекулы из мембраны. Только молекула вылетела из мембраны, дальнейшая скорость и направление не важны. Возьмём для примера ТРД. Важна скорость газов на срезе сопла. Через 500 метров скорость этих газов снижается до легкого дуновения. Но по этой скорости нельзя судить о тяге ТРД. В этом случае тяга ТРД ничтожна. Диаметр выходного 30 нм. 30 х 500 получается 15000 нм или 0,000015 мм. Поэтому скорость потока от мембраны на очень небольшом, по нашим меркам, расстоянии от мембраны снижается и становится совсем небольшой. В виде лёгкого дуновения. Но нельзя по этой скорости судить о силе, создаваемой вылетающими молекулами.

[Vnyk]

Красная молекула после столкновения с молекулой внутри сосуда вылетает наружу. Красная молекула может быть ещё внутри сосуда, а сосуд уже получил импульс от этой молекулы. После столкновения синей молекулы с молекулой внутри, сосуд также получает импульс. Но при столкновении со стенкой отверстия, за счёт изменения движения молекулы мембрана также получает некоторый импульс от синей молекулы. Но так как сосуд и мембрана это единое устройство, то можно сказать, что сосуд получает дополнительный импульс при столкновении молекулы со стенкой отверстия. Молекула передает свой импульс сосуду при столкновении с молекулами внутри сосуда и при столкновении со стенками отверстий в мембране. В это время средняя скорость молекулы - 400 м/с. Поэтому при расчёте силы надо использовать среднюю скорость молекул, а не скорость воздушного потока.

[diletto]

Xey в сообщении #760072 писал(а):

diletto в сообщении #759752 писал(а):

Никак нет. Обычное сопло не дает скорости истечения, равной средней скорости молекул при данной температуре.

Почему бы это?

Вот именно поэтому:

Цитата:

Подставить 400 м/сек можно было бы , если бы воздух вылетал в вакуум

-- 04.09.2013, 03:21 --

Vnyk в сообщении #760022 писал(а):

Ошибок в расчётах нет. Я правильно понимаю ваш ответ? Тогда что вас смущает в этих цифрах?

Смущает, что вы планируете это обеспечить с помощью нагнетателя мощностью пару лошадиных сил.

Смущает, что если замкнутый ящик разделить вашей мембраной и обеспечить в левой половине избыточных 0.1 атм, то правая начнет нагреваться, будто там поставили семидесятикиловаттный тэн.

[Vnyk]

diletto в сообщении #760305 писал(а):

то правая начнет нагреваться, будто там поставили семидесятикиловаттный тэн.

Если в замкнутом ящике в одной половине создать избыточное давление 0,1 атм., то давление просто сравняются и всё. Не будет никакого нагрева.

Температура - величина, характеризующая степень теплового состояния тела (газа) или скорость хаотического движения молекул. При нагревании скорость хаотического движения молекул увеличивается. Красная молекула движется внутри одной половины ящика со средней скоростью 500 м/с и сталкивается с молекулой, движущейся с такой же средней скоростью. После столкновения молекула отскакивает со скоростью 500 м/с и вылетает в другую половину ящика. То есть, скорость молекулы в другой половине не изменилась. Поэтому нагревания не будет. Джоуль - это не обязательно тепло. Джоуль - это также единица измерения работы.
В компрессоре движущийся поршень придаёт молекулам дополнительную скорость. Поэтому скорость молекул увеличивается, температура тоже. В данном случае ничто не придаёт молекуле дополнительную скорость. Поэтому не будет и нагрева.

Тепловой насос, используемый для отопления помещения, тоже на 1 кВт затраченной энергии передаёт в помещение 3-6 кВт тепловой энергии. Он также не нагревает сам, а использует уже имеющееся низкотемпературное тепло. В данном случае также не тратится энергия на придание молекулам скорости 500 м/с. Они уже двигаются с такой скоростью.

[Vnyk]

Вспомним шары Ньютона. Один крайний шар ударяется в шары . Другой крайний шар отскакивает с той же скоростью. Если бы шары были бы абсолютно упругие и не было потерь, то между крайними шарами можно разместить и 1000 шаров. Результат от этого бы не изменился. Возьмём большое отверстие.

Воздействие на стенку отверстия оказывают только молекулы в красном слое, которые непосредственно ударяются в стенку. Остальная часть молекул в этом не участвует. Они только, как промежуточные шары Ньютона, передают импульсы. Эти молекулы двигаются хаотично, по всем направлениям. Это снижает векторную скорость воздушного потока. Уменьшаем диаметр отверстия. Количество промежуточных молекул уменьшается. При нанометровых размерах отверстия таких молекул 0. За счёт уменьшения размера убираются все промежуточные молекулы. Убираются молекулы летящие под углами больше 45 градусов. С увеличением угла уменьшается косинус угла. Соответственно уменьшается импульс молекул. И такие молекулы не пропускаются мембраной.
Не надо сравнивать мембрану с реактивным двигателем, на сопло которого надели дуршлаг и который тормозит скорость выходящих газов. Мембрану можно рассматривать как множество очень маленьких реактивных двигателей, установленных рядом друг с другом.

Xey в сообщении #760072 писал(а):

Подставить 400 м/сек можно было бы , если бы воздух вылетал в вакуум.

Молекула столкнулась с молекулой внутри сосуда и вылетела через мембрану наружу. Где столкнулась уже с наружной молекулой. Этот путь между двумя столкновениями она пролетела в вакууме. Ну нет на этом отрезке пути ничего, что мешало бы двигаться молекуле. Этот отрезок молекула пролетает как бы в вакууме. И так все молекулы вылетают как бы в вакуум. У каждого отверстия как бы отдельный воздушный поток, состоящий из одной молекулы.

diletto в сообщении #760305 писал(а):

Смущает, что вы планируете это обеспечить с помощью нагнетателя мощностью пару лошадиных сил.

Но мы же не тратим энергию на разгон воздушного потока. Мы только с помощью небольшой затраты энергии направляем молекулы в нужном направлении. Чтобы получить сверхзвуковой воздушный поток, надо сжать воздух, потом пропустить его через сопло Лаваля. Это же сколько энергии для этого надо затратить? При этом имеем страшный шум, сверхзвуковую скорость воздушного потока, который всё на грядках повырывает с корнем. Создаём этот сверхзвуковой воздушный поток, тратим на это энергию. И не можем вспомнить, что молекулы воздуха без шума и пыли оказывают на поверхность 1 кв. метр давление с силой 10 тонн. Без всяких затрат энергии.

[Xey]

Vnyk в сообщении #760313 писал(а):

В данном случае ничто не придаёт молекуле дополнительную скорость. Поэтому не будет и нагрева.

Да нагрева не будет.
Не будет и ревушей сверхзвукрвой струи на промежутке в длину свободного пробега за мембраной.
Не может быть , что до мембраны воздух движется со скоростью 0.67 м/сек, в промежутке равном длине свободного пробега за мембраной со скоростью 400 м/сек и далее снова со скоростью 0.67 м/сек.

Посмотрим, что будет , если в правую половину ящика с мембраной добавили 20 молекул . Это приведет к тому, что 10 молекул, колебавшихся с правой стороны мембраны неторопливо сместятся и будут колебаться с левой стороны мембраны, и при этом они вытолкнет 10 молекул из левой половины вовне . И выравнивание давлений продолжится.

Короче, "усредненная молекула" пролетит через канал мембраны не однократно, а будет летать туда и обратно в пределах свободного пробега (со скоростью 400 м/сек), постепенно (со скорость. 0.67 м/сек) смещая центр своих колебаний из правой половины ящика в левую.
Нужен демон, что бы не пускал обратно. Об этом упоминали , но Вы как обычно сделали вид, что не заметили.

-- Ср сен 04, 2013 12:09:44 --

Vnyk в сообщении #760341 писал(а):

Этот отрезок молекула пролетает как бы в вакууме. И так все молекулы вылетают как бы в вакуум.

Вот если бы вылетала не в "как бы вакуум" , а в настоящий вакуум , то и тянуло бы так как Вы насчитали.

[Vnyk]

Xey в сообщении #760362 писал(а):

Да нагрева не будет.

Не надо уходить от темы в сторону. Нету ящика. А есть сосуд, у которого одна сторона - это мембрана с наноотверстиями. И всё. Давайте разберёмся с сосудом, а потом может и ящиками займёмся.

Xey в сообщении #760362 писал(а):

Не может быть, что до мембраны воздух движется со скоростью 0.67 м/сек, в промежутке равном длине свободного пробега за мембраной со скоростью 400 м/сек и далее снова со скоростью 0.67 м/сек

Не воздух движется, а отдельные молекулы воздуха двигаются с такой скоростью через мембрану. Молекулы пролетают только через отверстия, занимающие 8% от площади мембраны. Допустим, есть труба, сечением 12,5 кв. см. В середине труба сужается до сечения 1 кв. см. А потом снова расширяется до прежнего размера. По ней идет поток воздуха со скоростью 1 м/с. В сужении трубы скорость потока увеличивается в 12,5 раз до 12,5 м/с. В расширенной части скорость снова падает до 1 м/с. К тому же через мембрану молекулы пролетают упорядоченно. А до мембраны и после неё молекулы двигаются хаотично. Что также снижает скорость потока. Поэтому, если через 1 кв. метр мембраны за 1 секунду прошло 0,67 куб. метра воздуха, то скорость потока 0,67 м/с.

-- 04.09.2013, 13:28 --

Xey в сообщении #760362 писал(а):

т если бы вылетала не в "как бы вакуум" , а в настоящий вакуум , то и тянуло бы так как Вы насчитали.

Ну если тепловая средняя скорость молекулы - 500 м/с. То что мешает ей пролететь с такой скоростью через мембрану? Ничто. Поэтому она и будет пролетать с такой скоростью. С учётом угла вылета средняя скорость - 400 м/с.

-- 04.09.2013, 13:53 --

Xey в сообщении #760362 писал(а):

Нужен демон, что бы не пускал обратно.

Нафига тут демон нужен? Давление внутри и снаружи одинаковое. Через мембрану в сосуд и из сосуда пролетает одинаковое количество молекул. М1 равно М2. М1 - это молекулы, которые вылетают из сосуда. М2 - молекулы, которые пролетают в сосуд. Увеличили давление в сосуде. Из сосуда стало вылетать молекул М1 плюс М3. Где М3 - это молекулы, вылетающие за счёт увеличения давления. При повышенном давлении в сосуде из сосуда будут вылетать М1 и М3, а влетать М2. Ничто не мешает молекулам М2 влетать в сосуд. Тем более, что сосуд при этом получает такой же импульс, как и от вылетевшей молекулы.

Я уже писал, что наиболее эффективно мембрана будет работать при небольшой разнице давлений. При избыточном давлении 0,1 атм. на 11 вылетевших молекул будет 10 влетевших молекул.

[Xey]

Vnyk в сообщении #760370 писал(а):

К тому же через мембрану молекулы пролетают упорядоченно. А до мембраны и после неё молекулы двигаются хаотично. Что также снижает скорость потока. Поэтому, если через 1 кв. метр мембраны за 1 секунду прошло 0,67 куб. метра воздуха, то скорость потока 0,67 м/с.

Давайте не будем принимать в расчет фокусирующие и направляющие свойства отверстий (их просто нет , мембрана это колеблющееся атомы , которые расталкивают молекулы воздуха во всех направлениях).

Вы говорите - до мембраны и после мембраны имеем поток воздуха со скоростью 0,67 м/с, согласен . И этот поток дает отдачу порядка 0.5 ньютона (0.7 кг воздуха при скорости 0.7 м/сек)

Выше у вас было соображение по поводу замедления газов в струе реактивного двигателя, так это за счет вовлечения окружающего воздуха , при этом произведение скорости на массу не меняется. А в вакууме струя не замедляется.

-- Ср сен 04, 2013 13:56:19 --

Два ваших дополнения справедливы для вытекания газа в вакуум, где молекулы точно не вернутся.
Если же вылетевшие молеклы натыкаются на молекулы газа , то они могут отскочить обратно (может и в другую дырку) . В среднем они дергаются туда и обратно , постеренно дрейфуя в сторону меньшего давления.

[Vnyk]

Xey в сообщении #760395 писал(а):

Давайте не будем принимать в расчет фокусирующие и направляющие свойства отверстий

Упорядоченно- значит в виду конуса. Я уже писал, что в наше время такую мембрану не изготовить. Я предположил, что в будущем такую мембрану возможно будет сделать. И исхожу из того, что такая мембрана есть. И что это может дать. Давайте тоже считать, что такая мембрана есть.

Xey в сообщении #760395 писал(а):

И этот поток дает отдачу порядка 0.5 ньютона (0.7 кг воздуха при скорости 0.7 м/сек)

Этот поток не создаёт силу. Силу создают пролетающие через мембрану со скоростью 400 м/с молекулы.

Xey в сообщении #760395 писал(а):

Выше у вас было соображение по поводу замедления газов в струе реактивного двигателя

Уточните, где это? Я что-то не припомню. Может вы меня не так поняли?

Xey в сообщении #760395 писал(а):

Если же вылетевшие молеклы натыкаются на молекулы газа , то они могут отскочить обратно (может и в другую дырку) . В среднем они дергаются туда и обратно , постеренно дрейфуя в сторону меньшего давления.

Молекула вылетела из сосуда через отверстие. Она становиться внешней молекулой. Она может отскочить в сторону или обратно в сосуд. Но сосуд при этом получает импульс. В предыдущем сообщении есть рисунок. Красная молекула влетает в сосуд. Сосуд получает импульс. Синяя молекула вылетает из сосуда. Сосуд также получает импульс. Причем эти оба импульса действуют в одном направлении. Так как давление в сосуде больше и это давление постоянно поддерживается вентилятором с двигателем, то больше молекул вылетает из сосуда. И за счёт этого создаётся сила.

[Someone]

Vnyk в сообщении #760408 писал(а):

Я уже писал, что в наше время такую мембрану не изготовить. Я предположил, что в будущем такую мембрану возможно будет сделать. И исхожу из того, что такая мембрана есть. И что это может дать. Давайте тоже считать, что такая мембрана есть.

Фантастику следует обсуждать в другом разделе.

[Vnyk]

А что тут такого фантастичного? Это дело самого ближайщего будущего. Может даже в какой-нибудь лаборатории уже над этой проблемой работают и что-то подобное создали. Только делиться не хотят.

[Xey]

Vnyk в сообщении #760408 писал(а):

Давайте тоже считать, что такая мембрана есть.

Есть мембрана с отверстиями . Конуса остались в предыдущей закрытой теме.

Vnyk в сообщении #760408 писал(а):

Уточните, где это? Я что-то не припомню.

Это уж Вы сами полистайте.

-- Ср сен 04, 2013 17:15:20 --

Vnyk в сообщении #760408 писал(а):

Молекула вылетела из сосуда через отверстие. Она становиться внешней молекулой.

В этом моменте главная заморочка. Есть факт вылета молекулы остальное как бы не важно.

Давайте в отверстие вставим кусочек капиляра, чтобы он выступал в обе стороны диннее длины свободного пробега молекул.
Будем смртреть , как молекула дергается в капиляре. Вот оно вошла в капиляр со стороны сосуда и колеблется от ударов соседних молекул. В следующий момент центр ее колебаний , достигнет плоскости мембраны. И что нам до этих ее вылетов и влетов за плоскость мембраны . Нас интересует, где центр ее колебаний (еще в сосуде или уже вне сосуда) . А он (центр) плавно движется в сторону меньшего давления.

Вот это движение центра колебаний молекулы и определяет импульс отдачи.

[Vnyk]

Xey в сообщении #760445 писал(а):

Есть мембрана с отверстиями . Конуса остались в предыдущей закрытой теме.

Отверстия имеют форму усечёного конуса. Не будем об этом забывать.

Xey в сообщении #760445 писал(а):

Это уж Вы сами полистайте.

Мне и листать нечего. Я такого не мог утверждать.

Xey в сообщении #760445 писал(а):

Давайте в отверстие вставим кусочек капиляра, чтобы он выступал в обе стороны диннее длины свободного пробега молекул.

А давайте не будем. Тут один товарищ уже навставлял. Так можно изменить мембрану до такой степени, что мембрана действительно перестанет работать.

Чёрная молекула вылетает без столкновения со стенкой. Сосуд получает импульс mv. Красная молекула вылетает со столкновением со стенкой. Сосуд получает импульс mv плюс дополнительный импульс за счёт изменения нарпавления движения красной молекулы.

Xey в сообщении #760445 писал(а):

Нас интересует, где центр ее колебаний (еще в сосуде или уже вне сосуда)

Вас может быть. Меня нет. Может вас Denis Russkih надоумил с капилляром?

[Xey]

Xey в сообщении #760395 писал(а):

Выше у вас было соображение по поводу замедления газов в струе реактивного двигателя, так это за счет вовлечения окружающего воздуха , при этом произведение скорости на массу не меняется. А в вакууме струя не замедляется.

Vnyk в сообщении #760465 писал(а):

Я такого не мог утверждать.

Да , вот эта ваша фраза , на этой же страничке , а вы уже забыли?

Vnyk в сообщении #760193 писал(а):

Возьмём для примера ТРД. Важна скорость газов на срезе сопла. Через 500 метров скорость этих газов снижается до легкого дуновения. Но по этой скорости нельзя судить о тяге ТРД. В этом случае тяга ТРД ничтожна.

Vnyk в сообщении #760465 писал(а):

Может вас Denis Russkih надоумил с капилляром?

Я уже пытался прояснить вам этот момент без капиляра , вы не поняли. Попытался с капиляром, это понятнее, но вы снова не поняли.

Вобщем то вы не ответили на замечания и заданные вам вопросы. Так же как и Denis Russkih.
Но он то признал, что осознанно валял дурака, а Вы?.