Вопросы по аэродинамике [Архив]

BALU

27.03.2004, 21:18

Originally posted by Olgerd
Мдя... Кутта-Жуковский эт сильно сказано. ;)

Ну я с этим впервые в англоязычной литературе встретился.
А про Чаплыгина я и не знал....
Вот ведь, блин, вроде на физфаке учился а толком в этих делах тогда не разобрался. А в аэроклубе говорят о кривых Жуковского, но как-то...
Вообще, похоже бардачокс у нас в первоначальном лётном образовании. Или это только у меня?
И ведь я всё время подозревал, что что-то с Бернулли не так, не хватает его чтобы всё объяснить:)

Вот интересно, а как кто "постигал" природу подъёмной силы? Как развивалось по мере изучение это понимание? Вот например, струйки, как кто себе представляет их "поджатие"? Или разницу давлений "сверху" крыла и снизу? Как кто себе представляет наглядно, на пальцах это дело?
Я не просто так спрашиваю, просто у разных людей встречал разные представления об одном и том же. В политике это понятно, но в АЭРОДИНАМИКЕ?:)

BALU

27.03.2004, 21:22

Originally posted by Roch
Ну, собственно я, как хороший студент, помню все только до экзамена. Так вот на самом деле я учил теорему Кутта-Жуковского, которую в русских учебниках называют формулой Жуковского (Это что подъемная сила равна произведению плотности, скорости набегающего потока и циркуляции). А так называемое условие Кутта, говорящее о характере обтекания в области задней кромки, по-видимому в русской традиции заменено т. н. гипотезой Жуковского-Чаплыгина.

Мда... вот всё-таки интересно, гипотеза, значит...:)

Но всё-же, какая интересная штука ВОЗДУХ!

BALU

27.03.2004, 21:26

Originally posted by Roch
Насчет радианов: для малых углов синус и тангенс примерно равен самому углу - разумеется, в радианах. Поэтому аэродинамическое качество дает приблизительно угол планирования.

Ага... а вас учили определять куда ведёт траектория снижения "по большому пальцу"?
И тот же вопрос тем, кто учился и учится летать у нас.

И вот ещё, а есть такой прибор? Который в случае отказа двигателя вывел бы на прицел точку, которая показала бы куда планирует самолёт?

Roch

27.03.2004, 23:06

Originally posted by BALU
<..> вообще неплохо было бы создать ресурс в сети по аэродинамике типа этого, но по-русски:

http://www.av8n.com/how/

Ещё раз, спасибо всем кто откликнулся.
Да, мне тоже этот ресурс очень понравился. Я сразу, как обнаружил его, сохранил весь сайт у себя на компе. Это, по сути, не ресурс по аэродинамике, а пособие для летчиков. Но летчику скорее всего аэродинамика не нужна в большем объеме, чем излагается там. Я когда-то, как и многие, читал, что подъемная сила возникает из-за тога, что воздуху сверху приходится двигаться быстрее, чем снизу, чтобы одновременно придти к задней кромке. (Ну, а дальше действует Бернулли). Вышеупомянутый сайт в третьей главе (http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html) объясняет, почему это не так. В институте мне тоже рассказывали, что все дело в циркуляции (разумеется, это выводилось не сразу для профиля крыла, а для идеализированного потенциального потока вокруг цилиндра, существующего как абстрактная математическая модель). И это после формулировки законов движения жидкости и долгих манипуляций с векторным анализом, формулами Стокса, линейными интегралами и. т.д. Отсюда мы приходим к условию Кутта, теории тонких крыльев - ну и дальше по идее можно найти циркуляцию и по теореме Жуковского получить подъемную силу. Или найти поле скоростей, из него по закону Бернули получить поле давлений, а интеграция давления даст подъемную силу. Это все получается на бумаге, по крайней мере, для простых случаев, а составить это в единое целое в голове лично я не в состоянии. Так что приходится довольствоваться картинками вышеупомянутого ресурса, плюс представлять себе, как за крылом воздух уходит вниз и перетекает вокруг концов крыла снизу вверх, создавая вихри. И как эти вихри постепенно оседают за самолетом. Честно говоря, летчику по-моему в такие дебри лезть незачем. Достаточно примерно представлять себе картину обтекания. понимать, что такое срыв потока, и как ведет себя подъемная сила до срыва; помнить о концевых вихрях; понимать функцию закрылков и предкрылков; знать, от чего зависит сопротивление и что такое поляра - да и все. Остальное вызубрить из РЛЭ. :)

Roch

27.03.2004, 23:38

Originally posted by BALU
Ага... а вас учили определять куда ведёт траектория снижения "по большому пальцу"?
Это что-то вроде того, что на прикрепленной картинке? В принципе, меня этому не учили, это из книги "Stick and Rudder", автор W. Langewiesche.

Originally posted by BALU
И вот ещё, а есть такой прибор? Который в случае отказа двигателя вывел бы на прицел точку, которая показала бы куда планирует самолёт? На многих боевых самолетах на ИЛС проецируется указатель вектора скорости (Velоcity Vector или Flight Path Marker) - чем не такой прибор?

BALU

28.03.2004, 14:02

Originally posted by Roch

1.Это что-то вроде того, что на прикрепленной картинке? В принципе, меня этому не учили, это из книги "Stick and Rudder", автор W. Langewiesche.

2. На многих боевых самолетах на ИЛС проецируется указатель вектора скорости (Velоcity Vector или Flight Path Marker) - чем не такой прибор?

Да. На том сайте, кажется в гл 12 тоже есть подобная картинка но уже с большим пальцем:)

2. Да. Но хотелось бы как-то его усовершенствовать, что-ли. Чтобы не только это показывал, но и наиболее выгодный угол атаки самолёта с данным весом и т.п.
В принципе такое вроде есть, в том же "Фланкере" есть индикация скорости нужной да данном этапе полёта, но такое впечатление, что она не учитывает данное конкреное состояние самолёта. Вообще хотельсб бы почитать что-либо по данной теме.

dark_wing

29.03.2004, 11:10

Originally posted by Roch
Да, мне тоже этот ресурс очень понравился. Я сразу, как обнаружил его, сохранил весь сайт у себя на компе. Это, по сути, не ресурс по аэродинамике, а пособие для летчиков. Но летчику скорее всего аэродинамика не нужна в большем объеме, чем излагается там. Я когда-то, как и многие, читал, что подъемная сила возникает из-за тога, что воздуху сверху приходится двигаться быстрее, чем снизу, чтобы одновременно придти к задней кромке. (Ну, а дальше действует Бернулли). Вышеупомянутый сайт в третьей главе (http://www.av8n.com/how/htm/airfoils.html) объясняет, почему это не так. В институте мне тоже рассказывали, что все дело в циркуляции (разумеется, это выводилось не сразу для профиля крыла, а для идеализированного потенциального потока вокруг цилиндра, существующего как абстрактная математическая модель).

Чего-то я опять недопонял.
Речь идет о абстрактной циркуляции. (мат.модели для расчета)
Или же о физической циркуляции воздуха.
И еще одна вещь на этих картинках непонятна.
Автор утверждает, что существует разница во времени прохождения воздухом над крылом и под ним?

Любитель

29.03.2004, 14:32

Интересно, почему-то большинство предполагает что частицы расходясь на передней кромке должны соедениться на задней, но откуда это следует, и чему противоречит обратное утверждение?
на первый взгляд на некотором расстоянии скорости потоков выровняются, а те частицы несоединятся.

Wherewolf

29.03.2004, 15:56

соединятся, естессно, рассматривается бесконечное крыло...
иначе просто перемешаются :)

dark_wing

29.03.2004, 15:57

Originally posted by Любитель
Интересно, почему-то большинство предполагает что частицы расходясь на передней кромке должны соедениться на задней, но откуда это следует, и чему противоречит обратное утверждение?
на первый взгляд на некотором расстоянии скорости потоков выровняются, а те частицы несоединятся.

Это следует из уравнения неразрвности.
И будет противоречить закону сохранения массы.
Это я уже писал в другой ветке.

Wherewolf

29.03.2004, 15:59

[QUOTE]Originally posted by dark_wing
[B]Чего-то я опять недопонял.
Речь идет о абстрактной циркуляции. (мат.модели для расчета)
Или же о физической циркуляции воздуха.

просто прочитайте определение циркуляции.

Wherewolf

29.03.2004, 16:07

Вот, на русском...

http://phys.web.ru/db/msg/1164708/lect4-4.html#4-9

dark_wing

29.03.2004, 16:25

Originally posted by Wherewolf
Вот, на русском...

http://phys.web.ru/db/msg/1164708/lect4-4.html#4-9

Что-то определения циркуляции я та и не нашел....
Можно дать ПРЯМОЙ ответ на ПРЯМОЙ вопрос.

Что обозначает эта ЦИРКУЛЯЦИЯ В ПОЛЕ СКОРОСТЕЙ.

Roch

29.03.2004, 16:57

Originally posted by dark_wing
Чего-то я опять недопонял.
Речь идет о абстрактной циркуляции. (мат.модели для расчета)
Или же о физической циркуляции воздуха.
И еще одна вещь на этих картинках непонятна.
Автор утверждает, что существует разница во времени прохождения воздухом над крылом и под ним? 1. О циркуляции. Математически это интеграл вектора скорости по замкнутому контуру в пространстве. Физически это мера "кривизны" потока. Если посчитать этот самый интеграл по контуру, где везде вектор скорости направлен одинакого, то он обнулится. Если вектор поворачивает, то получится что-то отличное от нуля. Поскольку теоретически выведено, что циркуляция необходима для возникновения подъемной силы, то крыло должно поворачивать поток. Так что это и математическая абстракция, и мера того, насколько крыло искривляет обтекающий его воздух.

2. Действительно, время прохождения по верхнему и нижнему обводам профиля получается разное. То есть поток плавно сходится у задней кромки, но те частицы которые разошлись спереди не сходятся сзади! И это ничему не противоречит. Если нарисовать вокруг профиля так называемый "контрольный объем" и посчитать, сколько воздуха туда заходит и сколько выходит в единицу времени, то в сумме выйдет ноль. Закон сохранения массы, или неразрывности, выполнится - если нужно, то "недостающий" воздух зайдет сбоку.

dark_wing

29.03.2004, 17:46

Originally posted by Roch
1. О циркуляции. Математически это интеграл вектора скорости по замкнутому контуру в пространстве. Физически это мера "кривизны" потока. Если посчитать этот самый интеграл по контуру, где везде вектор скорости направлен одинакого, то он обнулится. Если вектор поворачивает, то получится что-то отличное от нуля. Поскольку теоретически выведено, что циркуляция необходима для возникновения подъемной силы, то крыло должно поворачивать поток. Так что это и математическая абстракция, и мера того, насколько крыло искривляет обтекающий его воздух.

2. Действительно, время прохождения по верхнему и нижнему обводам профиля получается разное. То есть поток плавно сходится у задней кромки, но те частицы которые разошлись спереди не сходятся сзади! И это ничему не противоречит. Если нарисовать вокруг профиля так называемый "контрольный объем" и посчитать, сколько воздуха туда заходит и сколько выходит в единицу времени, то в сумме выйдет ноль. Закон сохранения массы, или неразрывности, выполнится - если нужно, то "недостающий" воздух зайдет сбоку.

1. По циркуляции - понял.
Значит воздух - таки не движется вокруг крыла по замкнутому контуру.

2. Вот тут согласиться не могу...

Я сам двигателист.
По этому приведу пример из своей отрасли.
Если взять колесо турбины, набегающий поток газа обдувает лопатки расположенные по окружности диска, каждая из которых, в принципе представляет крыло. Образующаяся подъемная сила будет вращать турбину...
И сдесь уже, безоговорочно - масса газа проходящая через каждое сечение должена быть одинакова. (система замкнутая...)

Да и с боку воздух тоже не зайдет, в этом случаи с боку надо где-то взять его избыток.

Roch

29.03.2004, 19:11

2 dark_wing:

Ну разумеется, масса газа проходящая через каждое сечение одинакова. Диаметр компрессора даже уменшается по мере повышения давления и скорости с каждым каскадом. Так что то что водух после лопатки движется быстрее уравновешивается тем, что к лопатке он приходит по более широкому каналу.

Хм.. Сейас заметил, что ты привел пример турбины. Там газ наоборот должен расширяться... Сейчас некогда мне искать конспекты по турбинам. Там хитрая геометрия. Но разумеется, тоже все уравновешивается.

Wherewolf

30.03.2004, 08:13

[i]то "недостающий" воздух зайдет сбоку. [/B]

Это откуда? Напомню, что рассматривается плоское течение. Иными словами - крыло бесконечного размаха.

dark_wing

30.03.2004, 12:21

Originally posted by Roch
2 dark_wing:

Ну разумеется, масса газа проходящая через каждое сечение одинакова. Диаметр компрессора даже уменшается по мере повышения давления и скорости с каждым каскадом. Так что то что водух после лопатки движется быстрее уравновешивается тем, что к лопатке он приходит по более широкому каналу.

Хм.. Сейас заметил, что ты привел пример турбины. Там газ наоборот должен расширяться... Сейчас некогда мне искать конспекты по турбинам. Там хитрая геометрия. Но разумеется, тоже все уравновешивается.

Кардинально неправильный ответ.
Должен добасить, что компрессор проектируется на уменьшение скорости, а турбина не ее рост.
И не надо путать скорость, давление и массу газа.
Скорость, давление, температура могут изменяться.

НО МАССА ДОЛЖНА БЫТЬ ПОСТОЯННА.

Для этого и необходимо что бы по обеим поверхностям воздух прошел за одно и то же время...

Любитель

30.03.2004, 15:40

Это следует из уравнения неразрвности.
не догнал, как это следует из ур-ния неразрывности?
По подробнее пожалуйста.

Любитель

30.03.2004, 16:15

из ур-ния неразрывности следует только то, что из двух трубок тока одинакового сечения перед крылом, та из них скорость течения в которой больше будет длиннее при их динаковой массе. От куда следует что разница длины компенсируется длинной проходимой жидкими частицей от передней кромки до задней?
По моему ниоткуда. Действительно, если взять трубку на некотором расстоянии от поверхности крыла, то от куда она узнает где эта кромка начинается?

dark_wing

30.03.2004, 16:35

Originally posted by Любитель
Это следует из уравнения неразрвности.
не догнал, как это следует из ур-ния неразрывности?
По подробнее пожалуйста.

Как я уже писал в другой ветке.
Просто привожу текст оттуда.

Как раз то же самое и гласит уровнение неразрывности в гидродинамике: только изменение плотности жидкости может привести к изменению потока. А иначе, для течения в трубке:
p1*v1*dS1 = p2*v2*dS2
(здесь р - плотность!)
Вот и все. Это есть математическое выражение закона сохранения массы в гидродинамике.

1. Так я о законе сохранения массы и говорил.
2. Это еще не все.
Берем это уравнение в таком виде
p*v*s = const
где p - плотность
v - скорость
s - площадь сечения трубки тока (не водопроводной трубы а "виртуальной трубки")
Возьмем бесконечно-малый промежуток времени, за который поток "проделает бесконечно малый путь". Причем такой "бесконечно малый путь", траектория движения будет перпедндикулярна сечению трубки.
теперь проведем некоторые упрощения

Р= m/V
где p - плотность
V - объем
m - масса

v=l/t
где v - скорость
l - путь проделанный жидкостью за
t - время

Далее

V = S*l
где S - площадь сечения трубки
l - путь проделанный жидкостью за

вот и получается что

(m/(S*l)) * (l/t) * S = const

Сокращаем S и l.
Получаем m/t = const.

Проверяем по единицам измерения.

Плотность это кг/м3
Скорость это м/с
Площадь это м2

кг/м3 * м/с * м2 = кг/c

Так вот m/t, которое измеряется в кг/c называется расходом и обозначается буквой G

Соответственно уравнение неразрывности приобретет вид
G = const, о чем я и писал.
И все очень даже наглядным становится, килограммы в секунду!
Вот она, масса в динамике!

dark_wing

30.03.2004, 16:44

Originally posted by Любитель
из ур-ния неразрывности следует только то, что из двух трубок тока одинакового сечения перед крылом, та из них скорость течения в которой больше будет длиннее при их динаковой массе. От куда следует что разница длины компенсируется длинной проходимой жидкими частицей от передней кромки до задней?

плз. постарайся внятьнее сказать....

Originally posted by Любитель

По моему ниоткуда. Действительно, если взять трубку на некотором расстоянии от поверхности крыла, то от куда она узнает где эта кромка начинается?

Дык если взять достаточно удаленную от крыла трубку тока - крыло ей будет глубоко пофиг. :)

Любитель

31.03.2004, 10:00

Originally posted by dark_wing
Originally posted by Любитель
из ур-ния неразрывности следует только то, что из двух трубок тока одинакового сечения перед крылом, та из них скорость течения в которой больше будет длиннее при их динаковой массе. От куда следует что разница длины компенсируется длинной проходимой жидкими частицей от передней кромки до задней?

плз. постарайся внятьнее сказать....

Берем две трубки одинакового сечения и с одинаковой скоростью течения на входе. Потом с помощью, например, крыла ( и уравнения неразрывности) одну из них сужаем и заставляем жидкость в ней двигаться быстрее. Вследствие сужения длинна этой трубки увеличится.
Внимание вопрос- почему это удлинение, по твоим словам, будет равно длине траектории по поверхности крыла от кромки до кромки, то есть на задней кромке крыла частицы, разошедшиеся на передней, сойдутся?
Дык если взять достаточно удаленную от крыла трубку тока - крыло ей будет глубоко пофиг. :)
дык возмем не достаточно удаленную, а на расстоянии равном высоте крыла.

Wherewolf

31.03.2004, 10:44

ок. допустим частици сверху "не успевают", тогда
выходит, если мы крыло из состояния покоя начнём разгонять,
то "неуспевающие частицы" за задней кромкой попытаются зоздать область пониженного давления.
НО, крыла, которое воспримет разницу давления между "успевающим" нижним потоком и "не успевающим" верхним нет! Граница жидкая и скачка давления не терпит,
посему на задней кромке давление сравняется. Причём именно из-за того, что область пониженного давления и "подсосёт" "не успевающие частичы"
вот. проще наверное некуда :)

Любитель

31.03.2004, 11:11

НО, крыла, которое воспримет разницу давления между "успевающим" нижним потоком и "не успевающим" верхним нет! Граница жидкая и скачка давления не терпит, посему на задней кромке давление сравняется. Причём именно из-за того, что область пониженного давления и "подсосёт" "не успевающие частичы"
вот. проще наверное некуда
не понял почему она подсосет именно те частицы а не соседние?
Во-вторых снизу давление больше и оно наоборот будет препятствовать а не подсасывать.

dark_wing

31.03.2004, 12:46

Originally posted by Любитель
Берем две трубки одинакового сечения и с одинаковой скоростью течения на входе. Потом с помощью, например, крыла ( и уравнения неразрывности) одну из них сужаем и заставляем жидкость в ней двигаться быстрее. Вследствие сужения длинна этой трубки увеличится.
Внимание вопрос- почему это удлинение, по твоим словам, будет равно длине траектории по поверхности крыла от кромки до кромки, то есть на задней кромке крыла частицы, разошедшиеся на передней, сойдутся?
Дык если взять достаточно удаленную от крыла трубку тока - крыло ей будет глубоко пофиг. :)
дык возмем не достаточно удаленную, а на расстоянии равном высоте крыла.

Я и не утверждал что длина трубки тока будет равна длине повехности крыла.

Я говорил о том, что путь продалеваемый воздухом по трубке тока от сечения на уровне переденей кромки до задней - есть величина разная. И она зависит от кривизны трубки тока. А время, за которое эти различные пути преодалеваются - есть величина постоянная.

Wherewolf

31.03.2004, 13:33

[ [/B]
не понял почему она подсосет именно те частицы а не соседние?
Во-вторых снизу давление больше и оно наоборот будет препятствовать а не подсасывать. [/B]

вспомним условие на задней кромке....
условие Чаплыгина- Жуковского-Кутта (назовём его так)

Совместная работа Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина позволила установить, что при обтекании крыла, профиль которого имеет острую заднюю кромку, струйки, текущие по его верхней и нижней поверхности, встречаются у задней кромки и сходят с нее с равными скоростями. Это положение вошло в аэрогидродинамику под названием постулата Жуковского-Чаплыгина.

Любитель

31.03.2004, 15:42

Originally posted by Wherewolf
вспомним условие на задней кромке....
условие Чаплыгина- Жуковского-Кутта (назовём его так)
интересная инфа, спасибо, не моглибы вы пояснить термин острая кромка ( по сравнению с чем)?
И все же не ясно, почему из этого условия следует что это будут теже самые частицы.

Любитель

31.03.2004, 16:26

Я и не утверждал что длина трубки тока будет равна длине повехности крыла.
Я говорил о том, что путь продалеваемый воздухом по трубке тока от сечения на уровне переденей кромки до задней - есть величина разная. И она зависит от кривизны трубки тока. А время, за которое эти различные пути преодалеваются - есть величина постоянная
Ты же сам показал, что m/t=const, тоесть масса трубки над равна массе трубки под => длины трубок равны пройденным частицами расстояниям, а следовательно длины всех трубок одинаковой массы равны путям от уровня передней кромки до уровня задней.
Так что утверждения о равенстве времен и длины трубки и длинны вдоль поверхности эквивалентны.
Может я не совсем понимаю, что ты подразумеваешь под уровнями кромок, уточни пожалуйста.

dark_wing

31.03.2004, 16:48

Originally posted by Любитель
интересная инфа, спасибо, не моглибы вы пояснить термин острая кромка ( по сравнению с чем)?
И все же не ясно, почему из этого условия следует что это будут теже самые частицы.

Из этого не будет следовать.

Если у тебя частицы воздуха над крылом будут проходить дольше чем под ним, то масса воздуха, подходящего к передней кромнке не будет равна массе воздуха уходящего от задней.

Возникнет постоянно растущая разница в этой массе.

Выйдет нечто похожее, на то, что крыло везет с собой воздух.
(а это уже не совсем то...)

Wherewolf

31.03.2004, 16:51

Originally posted by Любитель
интересная инфа, спасибо, не моглибы вы пояснить термин острая кромка ( по сравнению с чем)?
И все же не ясно, почему из этого условия следует что это будут теже самые частицы.

по сравнению с тупой :)

а другим неоткуда взяться. Среда сплошная, плоская, неразрывная, несжимаемая..... вот поэтому.

И кстати, на дозвуке.

dark_wing

31.03.2004, 17:24

Originally posted by Любитель
Я и не утверждал что длина трубки тока будет равна длине повехности крыла.
Я говорил о том, что путь продалеваемый воздухом по трубке тока от сечения на уровне переденей кромки до задней - есть величина разная. И она зависит от кривизны трубки тока. А время, за которое эти различные пути преодалеваются - есть величина постоянная
Ты же сам показал, что m/t=const, тоесть масса трубки над равна массе трубки под => длины трубок равны пройденным частицами расстояниям, а следовательно длины всех трубок одинаковой массы равны путям от уровня передней кромки до уровня задней.
Так что утверждения о равенстве времен и длины трубки и длинны вдоль поверхности эквивалентны.
Может я не совсем понимаю, что ты подразумеваешь под уровнями кромок, уточни пожалуйста.

нет.
Более правильно будет
масса воздуха проходящая через любое сечение трубки - есть величина постоянная...

Соответственно, коль масса проходящая через сечение одинакова и вреня прохождения одинаково - то и масса трубки будет одинаковой. Но это еще не говорит о одинаковой длине трубки тока.

По тому, что плотность воздуха в трубке тока - величина не постоянная, как и площадь ее сечения.

Я говорил о СЕЧЕНИИ ТРУБКИ ТОКА на уровне передней кромки и о СЕЧЕНИИ ТРУБКИ ТОКА на уровне задней кромки

Любитель

01.04.2004, 10:29

а другим неоткуда взяться. Среда сплошная, плоская, неразрывная, несжимаемая..... вот поэтому.
Опять двадцать пять, вы произносите умные слова, но либо не понимаете что за ними стоит, либо не хотите углубиться в объяснения.

по сравнению с тупой
В физике нет абсолютных понятий: тупой-острый, длинный- короткий, большой-маленький и т.д.
Все велечины относительны.

Любитель

01.04.2004, 10:54

Originally posted by dark_wing
нет.
Более правильно будет
масса воздуха проходящая через любое сечение трубки - есть величина постоянная...

По тому, что плотность воздуха в трубке тока - величина не постоянная, как и площадь ее сечения.

Я говорил о СЕЧЕНИИ ТРУБКИ ТОКА на уровне передней кромки и о СЕЧЕНИИ ТРУБКИ ТОКА на уровне задней кромки

Плотность воздуха как раз величины постоянная, так как мы рассматриваем дозвуковое течение.

Соответственно, коль масса проходящая через сечение одинакова и вреня прохождения одинаково - то и масса трубки будет одинаковой. Но это еще не говорит о одинаковой длине трубки тока.

Ты согласен, что длина трубки и путь, проходимый частицей внутри нее, равны? Если да то верхняя трубка, равная по массе нижней, полностью укладывается от передней до задней кромки.
Но еще раз, из уравнения непрерывности не следует (покрайне мере ты еще этого не доказал) равенства масс верхних и нижних трубок, заключенных между кромками и, следовательно, времен.
Чтобы это доказать нужно привлекать дополнительные уравнеия.

Wherewolf

01.04.2004, 11:03

Originally posted by Любитель
а другим неоткуда взяться. Среда сплошная, плоская, неразрывная, несжимаемая..... вот поэтому.
Опять двадцать пять, вы произносите умные слова, но либо не понимаете что за ними стоит, либо не хотите углубиться в объяснения.

по сравнению с тупой
В физике нет абсолютных понятий: тупой-острый, длинный- короткий, большой-маленький и т.д.
Все велечины относительны.

Кто-то помнится просил "на пальцах" объяснить.
Опять-же, поверьте мне, понимаю. :)
И тогда сразу скажите - рассматриваем-то что?
Ежели full real - то так бы и сказали. Написал бы тогда Навье-Стокса и как говаривал наш преп по Дифурам - остальное очевидно...

Любитель

01.04.2004, 14:00

Так бы и сказал: "Ребята не свашей куцей головенкой сию науку постигать", ежели профессионал в этом вопросе.
А то выглядит как ответ плохого студента на экзамене: интерференция, дифракция, производная момента импульса по ротору времени, принцип Паули, подставляем одно вдругое и получаем... :rolleyes:, на что экзаменатор -:mad::mad::mad:, а другие преподы :D:D:D:D

Короче, как понял из одной непрерывности и условия Чаплыгина это доказать нельзя.
К стати если я правильно помню, Навье-Стокс включает диссипативные эффекты. В нашем случае должно быть достаточно уравнеия Эйлера.

Wherewolf

01.04.2004, 14:57

Зачем тогда про острую кромку был вопрос, ежели мы перешли от "распальцовок" к формулам.
короче, это на бумаге карандашом рисуется и показывается элементарно

Wherewolf

01.04.2004, 15:12

Originally posted by Любитель
Внимание вопрос- почему это удлинение, по твоим словам, будет равно длине траектории по поверхности крыла от кромки до кромки, то есть на задней кромке крыла частицы, разошедшиеся на передней, сойдутся?

ЕСТЕССТВЕННО, потому как по поверхности крыла она и идёт!!!

Wherewolf

01.04.2004, 15:13

Originally posted by Любитель
По моему ниоткуда. Действительно, если взять трубку на некотором расстоянии от поверхности крыла, то от куда она узнает где эта кромка начинается?

Это дозвук, поэтому возмущения от крыла передаются по ВСЕМУ потоку.

Wherewolf

01.04.2004, 15:16

Originally posted by Любитель
[B]
Во-вторых снизу давление больше и оно наоборот будет препятствовать а не подсасывать.

снизу крыло. а не воздух с большим давлением, на задней кромке давление сравняется. иначе условие Ч-Ж не выполнияется

Wherewolf

01.04.2004, 15:18

Не встретятся частицы только в случае вязкого течения, когда возникает погранслой. Но тогда ведь рассматривается обтекание несколько другого тела, а не крыла. Не так-ли...

Любитель

01.04.2004, 16:15

Originally posted by Wherewolf
Зачем тогда про острую кромку был вопрос, ежели мы перешли от "распальцовок" к формулам.
короче, это на бумаге карандашом рисуется и показывается элементарно
Я спрашиваю, в какой безразмерный или размерный параметр малости входит острота кромки, как он называется, и какой у него физический смысл?
В общем употреблении угол меньше 90 - острый. Врядли угол сравнимый с прямым имеет практичесое значение для задних кромок, отсюда и мой вопрос, что значит острый?
А ты почему-то вместо ответа говоришь, что все просто и очевидно.

P.S. Подозреваю "острота" входит через кривизну линий тока (цетробежную силу).

Любитель

01.04.2004, 16:27

Originally posted by Wherewolf
Это дозвук, поэтому возмущения от крыла передаются по ВСЕМУ потоку.
Вот именно частица узнает о препятствии до того как поравняется с передней кромкойии забудет онем уже на некором удалении от задней кромки.

Wherewolf

01.04.2004, 16:46

Originally posted by Любитель
P.S. Подозреваю "острота" входит через кривизну линий тока (цетробежную силу).

правильно подозреваешь. Дело в конечности скоростей.
(Это другой вариант формулировки условия Ч-Ж)

поскольку на задней кромке нулевой радиус, то если-б
была разница давлений, то в этой точке скорость течения
стремилась-бы к бесконечности

dark_wing

02.04.2004, 14:34

Ты согласен, что длина трубки и путь, проходимый частицей внутри нее, равны? Если да то верхняя трубка, равная по массе нижней, полностью укладывается от передней до задней кромки.
Но еще раз, из уравнения непрерывности не следует (покрайне мере ты еще этого не доказал) равенства масс верхних и нижних трубок, заключенных между кромками и, следовательно, времен.
Чтобы это доказать нужно привлекать дополнительные уравнеия.

Слушай, я все-таки по помяти все пишу.
Не из книги или конспекта.

Всех уравнений-то и не припомнишь.

Думаю, как бы объяснить...

Roch

06.04.2004, 21:18

2 dark_wing:

Тут столько понаписывали, что я уже не думал отвечать, думал - все, поезд ушел. Но вот заметил, что Вы вытворяете в ветке про "ламерский вопрос", и не смог удержаться.

Во-первых, спешу признать свою ошибку насчет разгона воздуха в компрессоре. Меня действительно не учили, что он там разгоняется. Рассматривая модель турбореактивного двигателя с точки зрения термодинамики, мы предполагали, что воздух тормозится в заборнике и разгоняется в сопле, а в компрессоре, камере сгорания и турбине принимали скорость незначительной.

Теперь к нашим баранам. Странно, что Вы не заклеймили меня как шарлатана так же, как Вы сделали в другом топике с человеком, который пытался объяснить Вам прописные истины. Циркуляция, вихрь - называйте как хотите, это открыли не я и Victor Ezergailis, а Жуковский и другие авторитеты лет 100 назад. Это необходимое условие для возникновения подъемной силы, а не выпуклость профиля. Не высмеивайте тех, кто вам об этом рассказывает, утверждая, что вихрь вокруг крыла - это нелепица, а вспомните вначале, что такое "суперпозиция".

Что касается утверждения, что две частицы воздуха должны проходить вдоль крыла за одинаковое время, то оно не следует из уравнения неразрывности и вообще не очень принципиально. Если это очень интересно, то можно численно исследовать картину обтекания какого-нибудь профиля и выяснить, за сколько же времени эти самые молекулы долетят до задней кромки с каждой стороны. В моем распоряжении нет готового кода для такого рассчета, поэтому я сейчас не займусь этим исследованием, но может мне кто-то из знакомых поможет.

А то, как Вы оперируете понятиями вроде "трубки тока", как будто это материальный объект, имеющий четко определенные размеры, и считаете, укладывается она или не укладывается между кромками, это по-моему несерьезно. Возвращаясь опять к Вашему примеру турбины, должен заметить (хотя я не нашел красивых примеров картины обтекания лопаток), что не так легко и в этом случае судить. Между лопатками возникают вихри, происходят интеракции между соседними лопатками; так что этот пример вовсе не доказывает Ваше утверждение. По-видимому, нет способа его проверить, иначе как смоделировав картину обтекания. Или еще вариант - провести опыт в аэродинамической трубе. Пускать короткими импульсами дым в определенной точке перед профилем сверху и снизу от него и смотреть где он раньше дойдет до задней кромки. Честное слово, был бы у меня свободный доступ к трубе, пошел бы и проверил, а видео представил бы на всеобщее обозрение.

В общем, пока Вы не можете представить неопровержимых доказательств, не стоит донимать достопочтенный форум этими "ламерскими" дискуссиями по многу страниц, да еще и с обвинениями других участников в невежестве.

dark_wing

07.04.2004, 11:10

Во-первых, спешу признать свою ошибку насчет разгона воздуха в компрессоре. Меня действительно не учили, что он там разгоняется. Рассматривая модель турбореактивного двигателя с точки зрения термодинамики, мы предполагали, что воздух тормозится в заборнике и разгоняется в сопле, а в компрессоре, камере сгорания и турбине принимали скорость незначительной.

А мы расчитывали скорость в каждой ступени компрессора и турбины в 3-х сечениях лопатки (на втулке, среднем сечении, конце пера лопатки). Так, что некоторое отношение к газовой динамике я тоже имею. Может быть вам тоже следует прислушаться к мнению людей, которых учили чуть больше чем вас?

А то, как Вы оперируете понятиями вроде "трубки тока", как будто это материальный объект, имеющий четко определенные размеры, и считаете, укладывается она или не укладывается между кромками, это по-моему несерьезно.

Любая серьезная книга, любой серьезный курс лекций оперирует трубками тока. И Любитель правильно начал оперировать этими понятиями.

Циркуляция, вихрь - называйте как хотите, это открыли не я и Victor Ezergailis, а Жуковский и другие авторитеты лет 100 назад. Это необходимое условие для возникновения подъемной силы, а не выпуклость профиля.

Действительно, на кой черт и самолетчики и двигателисты занимаются профилированием??? Надо просто, как рекомендовал Victor Ezergailis, при помощи божьей силы, организовать замкнутый поток воздуха вокруг крыла и всего делов! :)

Или еще вариант - провести опыт в аэродинамической трубе. Пускать короткими импульсами дым в определенной точке перед профилем сверху и снизу от него и смотреть где он раньше дойдет до задней кромки. Честное слово, был бы у меня свободный доступ к трубе, пошел бы и проверил, а видео представил бы на всеобщее обозрение.

Зачем? Мне гораздо интереснее увидеть как дым, пущеный над крылом уйдет под него.

Что касается утверждения, что две частицы воздуха должны проходить вдоль крыла за одинаковое время, то оно не следует из уравнения неразрывности и вообще не очень принципиально.

Увы это очень даже и принципиальный вопрос.
И нарушение закона сохранения массы - это не совсем то, чем можно принебречь.

Не высмеивайте тех, кто вам об этом рассказывает, утверждая, что вихрь вокруг крыла - это нелепица, а вспомните вначале, что такое "суперпозиция".

Дык не получается суперпозицией...

Roch

07.04.2004, 12:37

Честное слово, не хочется превращать эту дискуссию в грызню, но позволю себе отреагировать еще раз. А там, может, кто-нибудь более знающий рассудит.

Originally posted by dark_wing
А мы расчитывали скорость в каждой ступени компрессора и турбины в 3-х сечениях лопатки (на втулке, среднем сечении, конце пера лопатки). Ну, допустим, мы тоже. Я сказал, что с точки зрения термодинамического цикла мы пренебрегали скоростью. К предмету нашего спора это не имеет отношения.

Может быть вам тоже следует прислушаться к мнению людей, которых учили чуть больше чем вас?Чему-то учили больше, а чему-то меньше. Я заметил, что понятия векторное сложение, интеграл, и прочие вещи, которые должен знать первокурсник Вас пугают. Вся алгебра у Вас сводится с подсчету массы трубки тока по правилу "плотность Х длина Х ширина Х высота" - сама по себе операция бессмысленная, т.к. то, для чего понятие трубки тока полезно - это интегральные соотношения на входе и выходе. Т.к. трубка тока - участок пространства, ограниченный линиями тока, то по определению масса проходит только через "торцы" этой трубки, что дает возможность использовать одномерные соотношения вроде закона Бернулли. Можно формулировать эти соотношения в любом сечении трубки тока, но длина трубки или масса воздуха, заключенного в ней роли не играют. Единственно, что по закону сохранения массы эта масса должна быть постоянной.

Любая серьезная книга, любой серьезный курс лекций оперирует трубками тока. И Любитель правильно начал оперировать этими понятиями.В том-то и дело, что он начал оперировать ими правильно, а Вы - неправильно.

Действительно, на кой черт и самолетчики и двигателисты занимаются профилированием??? А что это такое?

Надо просто, как рекомендовал Victor Ezergailis, при помощи божьей силы, организовать замкнутый поток воздуха вокруг крыла и всего делов! :)Опять двадцать пять! Я же выше уже объяснял, кто такое циркуляция, и Вы вроде бы поняли. Это не замкнутый поток вокруг крыла, а компонент скорости, который складывается со скоростью набегающего потока. И организуется этот вихрь не Божьей силой (хотя это было бы неплохо), а углом атаки и формой профиля; или - тоже вариант - вращением крыла (но это уже экзотика).

Или еще вариант - провести опыт в аэродинамической трубе. Пускать короткими импульсами дым в определенной точке перед профилем сверху и снизу от него и смотреть где он раньше дойдет до задней кромки. Честное слово, был бы у меня свободный доступ к трубе, пошел бы и проверил, а видео представил бы на всеобщее обозрение.

Зачем? Мне гораздо интереснее увидеть как дым, пущеный над крылом уйдет под него.Ну, и к чему этот сарказм? Я ведь серьезно написал.

Увы это очень даже и принципиальный вопрос.
И нарушение закона сохранения массы - это не совсем то, чем можно принебречь.Я и не говорю, что этим законом можно пренебречь, я говорю только, что он не нарушается!

Дык не получается суперпозицией... Попробуйте еще раз. Купите хорошую книжку, Вы же собирались это сделать.

В общем, делайте что хотите (тут уже кто-то и Навье-Стокса поминал, и диссипацию), я выхожу из спора.

dark_wing

07.04.2004, 14:10

Честное слово, не хочется превращать эту дискуссию в грызню, но позволю себе отреагировать еще раз. А там, может, кто-нибудь более знающий рассудит.

Может быть...
Прошу прощения, если есть это начинает быть похожим на грызню...
Постараюсь писать более уравновешенно.

Ну, допустим, мы тоже. Я сказал, что с точки зрения термодинамического цикла мы пренебрегали скоростью. К предмету нашего спора это не имеет отношения.

Напрасно...
Она тоже оказывает влияние.

Чему-то учили больше, а чему-то меньше. Я заметил, что понятия векторное сложение, интеграл, и прочие вещи, которые должен знать первокурсник Вас пугают.

Нет, не особо пугают, но векторным сложением (по правилу параллелограмма) не получается...

Т.к. трубка тока - участок пространства, ограниченный линиями тока, то по определению масса проходит только через "торцы" этой трубки, что дает возможность использовать одномерные соотношения вроде закона Бернулли. Можно формулировать эти соотношения в любом сечении трубки тока, но длина трубки или масса воздуха, заключенного в ней роли не играют. Единственно, что по закону сохранения массы эта масса должна быть постоянной.

Скажем, не через "торцы", а через сечения.
И уравнение неразрывности и говорит о том что масса воздуха проходящая за единицу времени через любое сечение трубки тока - есть величина постоянная.
То есть сколько воздуха зайдет в трубку тока в сечении на передней кромке столько же и выйдет в сечении на задней кромке. Соответственно и выходит, что по верхней и по нижней поверхности частицы воздуха должны пройти за одинаковое время.

А что это такое?

Профилирование это, кажем так, расчет формы профиля крыла, или лопатки, или лопасти для обеспечения определнного обтекания. Создания подъемной силы определенной величины, обеспечения определенной скорости потока, как по величине так и по вектору и т.д.

Ну, и к чему этот сарказм? Я ведь серьезно написал.

А я ведь серьезнов спор с Victor Ezergailis встрял против

при помощи божьей силы, организовать замкнутый поток воздуха вокруг крыла и всего делов!

А вы вдруг пишете, что это элементарные вещи.

Попробуйте еще раз. Купите хорошую книжку, Вы же собирались это сделать.

Это не так уж и просто сделать...

Любитель

07.04.2004, 17:03

То есть сколько воздуха зайдет в трубку тока в сечении на передней кромке столько же и выйдет в сечении на задней кромке. Соответственно и выходит, что по верхней и по нижней поверхности частицы воздуха должны пройти за одинаковое время.

не следует одного из другого, хоть тресни

А я ведь серьезнов спор с Victor Ezergailis встрял против
при помощи божьей силы, организовать замкнутый поток воздуха вокруг крыла и всего делов!
А вы вдруг пишете, что это элементарные вещи.

ну бывает, человек хотел по красочнее выразиться :o и оговорился, и он это где-то признал:rolleyes:, что всю жизнь его носом тыкать будешь;).

dark_wing

07.04.2004, 17:12

Originally posted by Любитель

не следует одного из другого, хоть тресни

Нутром чую - ЛИТР! А доказать пока не могу. :)

galex1

11.10.2004, 17:46

Здравствуйте
буду признателен за еmail оглавления учебника
на адрес
galex1@wanadoo.fr

Alex

У меня есть отсканированный учебник аэродинамики Краснова Н.Ф. В jpeg-ах, 180 МБ, но можно уменьшить в несколько раз. Там довольно много о циркуляции. А вот упоминания условия Кутта-Жуковского я не заметил (может, плохо смотрел).

DeCreator

14.10.2004, 20:09

Только сегодня открыл для себя данную ветку и хочу добавить свои пять копеек :)

Насколько могу понять, речь идет о свойствах воздуха в отдельно взятой трубке тока. Это к формулам Жуковского имеет не совсем близкое отношение, т.к. свойства воздушного потока с точки зрения аэродинамики более емко описываются Бернулли. Дифференциальное уравнение Бернулли устанавливает связь между изменением давления и скорости в струйке. При этом принимается, что струйка произвольного сечения энергоизолирована от окружающей среды. Упоминавшееся здесь "географическое" расположение струйки-трубки относительно поверхности крыла имеет отношение к теме "вязкость", но это уже другое - слой воздуха увлекается крылом силой трения, в свою очередь увлекая за собой другой слой, но менее сильно, тот в свою очередь - другой слой и так все увлекают за собой друг дружку до состояния полной невозмущенности потока. Речь не об этом.

Если рассматривать струйку произвольного сечения, не следует оперировать значениями длины или толщины, или кривизны ее - в данном случае рассматриваются производные, т.е. решающим значением будет интеграл.

Дифференциальное уравнение Бернулли является частным случаем приложения универсального закона сохранения механической энергии к воздушному потоку. Энергия воздушного потока состоит из полной внутренней энергии, кинетической энергии и гравитационной потенциальной энергии. Полная внутренняя энергия
m*Cp*T где Ср - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении.
В итоге, m*Ср*Т + (m*v2)/2 + m*g*h = const
Есть д.у. Бернулли с учетом сжимаемости и без учета сжимаемости.
Ввиду малой плотности воздуха и незначительной разнице барометрических высот вблизи ЛА, как правило, пренебрегают гравитационной потенциальной энергией.

Кому интересны более подробные выкладки - могу поделиться. Не очень удобно да и не очень наглядно писать формулы, используя обычный текст, рисовать каждую формулу - тоже не лучший вариант...

Касаемо уравнения неразрывности: это закон постоянства массового расхода; является приложением универсального закона сохранения массы к воздушному потоку. При этом имеет допущения: * поток считается установившимся, т.е. стационарным; * скорость потока и параметры состояния считаются постоянными по всему поперечному сечению струйки

Объем воздуха, проходящего через сечение площадью F1 со скоростью v=v1 будет равен:
v1=f1*v1*dt (dt - дифференциал по времени)
м1 (мю)= v1*p_ (ро) - сложно отобразить символ, плотность
Поскольку расход через боковую струю отсутствует, масса воздуха, заключенная между 1 и 1` сечениями, должна быть равна массе воздуха между сечениями 2 и 2` (выбираются два сечения: в начале струйки и конце ее, толщиной равные dt, т.е. какому-то дифференциальному отрезку времени).
М1=М2
f1*v1*р_1(ро1)dt = f2*v2*p_2 (ро2)dt
р_*f*v = const - уравнение неразрывности

Для потоков в струе производная плотности, скорости и площади поперечного сечения струи одинакова во всех сечениях. Иначе говоря, массовый секундный расход воздуха постоянен для всех сечений струи. В случае же, если мы имеем дело с несжимаемым потоком, плотностью можно пренебречь и получится, что в несжимаемом потоке уменьшение площади его поперечного сечения приведет к увеличению его скорости.

Но.
Есть еще и уравнение Гюгонию, которое вводит коррективы в вышеизложенное:
Не буду его расписывать, приведу вывод - в дозвуковом потоке увеличение площади струи приводит к уменьшению скорости потока; в сверхзвуковом потоке увеличение площади поперечного сечения струи приводит к увеличению скорости потока, что объясняется более резким падением плотности по сравнению со скоростью. Далее уже можно смело рассказывать про основанное как раз на этом принципе сопло Лаваля, уходя в сторону от основной темы.

Критиковать вышеизложенное не прошу - это та аэродинамика, которой нас учили в 98-99 годах, написано исключительно для внесения базы в предмет спора...

AVTOPILOT

30.10.2004, 04:06

!!! Как это напомнило всё до боли знакомое (читай зазубренное), но уже очень давно. Уже 17 лет сдаю только практическую аэродинамику...
Но если честно, спор у Вас на уровне 2-х разных учебников, кто по какому учился, говорите об одном и том-же, но каждый старается доказать что прав именно он, с точностью до запятой.
Скромнее надо быть :D :D :D

BBC24

17.11.2004, 08:31

Моя версия о том, как может получиться, что поток через все сечения одинаковый, но сверху обгоняет. Упрощенная картинка прилагается.

Трубка тока ABDC имеет одинаковые входные и выходные сечения a и b, для трубки CDFE так же c=d, причем c=d=a=b. Скорости на этих сечениях одинаковые (потому что c=d=a=b). Но площадь S1 меньше S2, значит средняя скорость воздуха в ABDC больше средней скорости в CDFE. Следовательно, две частицы вошедшие одновременно соответственно через a и c выйдут из b и d неодновременно, точнее верхняя выйдет быстрее.

Закон сохранения массы не нарушается, потому что воздуха в верхней трубке меньше, чем в нижней (S1 < S2).

Это, конечно, сильно упрощенная модель, но основные идеи передает ИМХО.

rend

18.11.2004, 00:56

Кто не видел, советую заглянуть на эту страничку:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/foil2.html
Достаточно наглядно видно поведение линий тока, давления, сил и т.д. от профиля, скорости, угла атаки и т.п.

BALU

24.11.2004, 01:55

Мда... шутки шутками, но пока я не узнал про циркуляцию, я не понимал почему образуется подъёмная сила. Все объяснения без циркуляции, зависящей от угла атаки, заканчиваются на аэродинамике перевёрнутого полёта. Или плоского("равновыпуклого") крыла (простите мне такое определение). В общем, качественно, как я из всего вышеизложенного (включая ранее читаное, см. ссылки) понял, получается такая картина.
В жизни есть один, единый процесс образования подъёмной силы. Для простоты понимания этот процес можно условно разбить на "разные". Встреча крыла с с воздухом под углом атаки и на скорости, порождает циркуляцию. Циркуляция заставляет воздух "сверху крыла" (верх-низ понимается относительно угла атаки, т.е. в первёрнутом полёте "строительный" верх крыла будет уже "аэродинаическим" низом) двигаться быстей, чем "снизу" крыла. Что уже приводит к той самой разнице давлений "над" и "под" крылом по Бернулли. И эта разница давлений "по Ньютону" "толкает" (или "подсасывает",) самолёт вверх.Т.е. в сущности, самолёт "лежит" на атмосферном давлении.

На практике в существовании циркуляции убеждает пример с линейкой, которую нужно толкнуть вперёд, подобно крылу и отпустить. Если при "запуске" создать положительный угол атаки и закрутить линейку "задней кромкой вниз", чтобы она летела вращаясь, то она пролетит дольше и будет лететь лучше, нежели в том случае, если запустить её создав отрицательный угол атаки и зарутив "задней кромкой вверх". То же самое можно проделать с теннисным мячом, закручивая его "от Земли" и "к Земле". В первом случае мяч полетит вверх и дальше, во втором - вниз и упадёт ближе.(Эффект Магнуса?)
С этой циркуляцией (bound vortex ?) связана и "другая" - вихри Тrailing Vortices(wake vortex). Избавиться от последнего невозможно без потери подъёмной силы.