Закон Бернулли - не понимаю

[realeugene]

zykov в сообщении #1537973 писал(а):

Так воздух - это не стена. Без затрат энергии об него не упереться (как вертолёту, так и самолёту).

Воздушному шару можно.

[sergey zhukov]

DimaM
Я не за отбрасывание, а за отражение.

Нарисовать картинку несложно. Только и так ведь ясно: если нарисовать вокруг такого цилиндра цилиндрическую контрольную поверхность любого радиуса, то справа в нее втекает поток с вертикальным положительным импульсом, а слева - вытекает поток с вертикальным отрицательным импульсом. Происходит отражение потока от крыла.

[zykov]

realeugene в сообщении #1538191 писал(а):

zykov в сообщении #1537973

писал(а):
Так воздух - это не стена. Без затрат энергии об него не упереться (как вертолёту, так и самолёту).

Воздушному шару можно.

Вот лежит стальной кубик на деревянной доске. Лежит и не проваливается, хотя плотность стали выше плотности дерева.
А теперь кинули этот стальной кубик в ведро с водой и он утонул. Плотность воды ниже и не может держать его.
А если кинуть в воду деревянный кубик, то он будет плавать, т.к. его плотность ниже плотности воды.
Это результат силы Архимеда.

А если хотите, чтобы стальной кубик не тонул, то надо к нему винт приделать и тратить энергию на создание подъёмной силы.
Так же и в воздухе. Если аппарат лёгкий и может летать за счёт силы Архимеда, то энергия не нужна для полёта.
Если тяжелый, то без затрат энергии его в воздухе не удержать.

[Emergency]

(Оффтоп)

Цитата:

Что у тебя там? У тебя там не закрытый, а открытый перелом!

[DimaM]

sergey zhukov в сообщении #1538211 писал(а):

Нарисовать картинку несложно. Только и так ведь ясно: если нарисовать вокруг такого цилиндра цилиндрическую контрольную поверхность любого радиуса, то справа в нее втекает поток с вертикальным положительным импульсом, а слева - вытекает поток с вертикальным отрицательным импульсом. Происходит отражение потока от крыла.

А нарисуйте, чтоб все поглядели.

[chislo_avogadro]

DimaM в сообщении #1538219 писал(а):

А нарисуйте,

Например, здесь можно посмотреть, Рис. 6 и 7.

[sergey zhukov]

DimaM
Вот:

Я думаю, что какую бы поверхность мы ни провели вокруг цилиндра, справа в нее втекает поток с положительным импульсом, а слева - вытекает с отрицательным. Разве нет?

[zykov]

Так это круглый цилиндр? Откуда у него побъёмная сила, если он симметричен?

[sergey zhukov]

zykov
Так ведь вокруг него вихрь. Вы разве картинку с цилиндром Магнуса не видели?

[zykov]

sergey zhukov в сообщении #1538255 писал(а):

с цилиндром Магнуса

Для эффекта Магнуса нужно чтобы цилиндр вращался. Если трения нет, то не важно, вращается он или нет. Т.е. подъёмная сила возникает вследствии вращения в присутствии силы трения. Значит очевидно, тут есть затраты энергии на создание подъёмной силы.

Но крылья в виде вращающихся цилиндров никто не делает. Лучше рассмотрите обычное несимметричное крыло.
Вот про крыло:

Цитата:

Подъёмная сила крыла создаётся за счёт изменения направления потока воздуха [3][4].

[4]:

Цитата:

Lift occurs when a moving flow of gas is turned by a solid object. The flow is turned in one direction, and the lift is generated in the opposite direction, according to Newton's Third Law of action and reaction.

[sergey zhukov]

zykov
Хорошо, затраты энергии на создание подьемной силы необходимы. Я уже с вами согласился. Все так и есть.

[VASILISK11]

sergey zhukov в сообщении #1538260 писал(а):

zykov
Хорошо, затраты энергии на создание подьемной силы необходимы. Я уже с вами согласился. Все так и есть.

Тут вопрос в том, как рисовать картинку. Можно нарисовать симметрично, тогда вектор подъемной силы строго вверх, и работы не производится. Но, если слева нарисовать прямые линии тока воздуха или жидкости, то вектор силы повернется по часовой стрелки, и появится сопротивление потоку.
Вопрос в том, как на самом деле. С какой стати воздух, далеко впереди движущегося цилиндра/крыла, начнет подниматься вверх?

[zykov]

zykov в сообщении #1538258 писал(а):

Вот про крыло:
Цитата:
Подъёмная сила крыла создаётся за счёт изменения направления потока воздуха [3][4].

Вот более полная цитата:

Цитата:

Подъёмная сила крыла создаётся за счёт изменения направления потока воздуха [3][4].

Одним из распространённых объяснений принципа действия крыла является ударная модель Ньютона: частицы воздуха, сталкиваясь с нижней поверхностью крыла, стоящего под углом к потоку, упруго отскакивают вниз согласно третьему закону Ньютона, толкая крыло вверх. Данная упрощённая модель учитывает закон сохранения импульса, но полностью пренебрегает обтеканием верхней поверхности крыла, вследствие чего она даёт заниженную величину подъёмной силы[5].

В другой упрощённой модели возникновение подъёмной силы объясняется разностью давлений на верхней и нижней сторонах профиля, возникающей согласно закону Бернулли[6]: на нижней поверхности крыла скорость протекания воздуха оказывается ниже, чем на верхней, поэтому подъёмная сила крыла направлена снизу вверх; этой разностью давлений обуславливается подъёмная сила. Модель также неверна из-за неправильной односторонней связи скорости потока и разряжения[3][7][8]. В реальности имеем взаимосвязь угла атаки, разряжения и скорости потока.

Для более точных вычислений Н. Е. Жуковский ввёл понятие циркуляции скорости потока; в 1904 году им была сформулирована теорема Жуковского. Циркуляция скорости позволяет учесть скос потока и получать значительно более точные результаты при расчётах. Одним из главных недостатков вышеприведённых объяснений является то, что они не учитывают вязкость воздуха, то есть перенос энергии и импульса между отдельными слоями потока (что и является причиной циркуляции).

Надеюсь, поставит точку.

[sergey zhukov]

VASILISK11
Но вы же понимаете, что влияние дозвукового крыла распространяется по потоку в обе стороны примерно одинаково? Т.е. если скоростью потока можно пренебречь в сравнении со скоростью звука? Поток, набегающий на крыло строго горизонтально - это на самом деле даже еще более странно, чем поток, набегающий под углом. В конце концов, все опыты с дозвуковым обтеканием тел показывают, что поток среды начинает формироваться этим телом задолго до встречи с телом. Поток заранее знает. Даже если обтекание просто дозвуковое (т.е. его скорость не пренебрежимо мала в сравнении со скоростью звука), все равно влияние тела по потоку вперед ничем не ограничено.

И как далеко влияние тела распространяется вперед по потоку? Как угодно далеко. Нет никаких ограничений. Так что набегающий поток не может быть строго горизонтальным.

Нужно понимать так: крыло формирует сразу все течение потока и перед собой и после себя. Сразу все целиком. Когда мы делим этот поток на "до" и "после" и говорим, что "до" не связано с крылом, а "после" - связано, то это явно неверно.

[VASILISK11]

sergey zhukov в сообщении #1538270 писал(а):

И как далеко влияние тела распространяется вперед по потоку? Как угодно далеко. Нет никаких ограничений. Так что набегающий поток не может быть строго горизонтальным.

Тогда следующий вопрос. Пусть у нас летит не присоединенный вихрь, а просто вихрь. Тогда частица потока точно так же будет подниматься и опускаться, должна возникать подъемная силы уже для вихря, только ничего такого для вихря я не нашел, да и массу вихря непонятно как посчитать. Разве что предположить, что диаметр присоединенного вихря порядка длины крыла или цилиндра, тогда, как и для вертолета с такими лопастями, падают затраты энергии. Но, если мы изменяем скорость или направление, присоединенный вихрь деформируется, его диаметр уменьшается и потери возрастают.