Аеродинамика за абсолютно начинаещи

[dee]

Общото би трябвало да е аеродинамиката. Вижте, опитвам се да разбера как формата на един залив би могла да способства усилването на бриза локално. Аз карам уиндсърф и с доста колеги сме убедени, че в бургаския залив духа 1-2 м/с по-силно, когато има изток в посоката на вятъра. Има различни теории защо това е така - според някой водата на залива е по-топла и за това, според други е формата на релефа, някой отчитата Атанасовското езеро като фактор, а също и градът като голям топлинен остров. Моята теория е, че не може да е случайно, че става въпрос за най-големия залив на Черноморието. И понеже до колкото знам около брега се получават завихряния - възможно ли ви се струва тези завихряния (предвид формата на залива) да увличат по-силно течение в самия залив?

 

[dee]

Ето извадка от някакъв учебник от УАСГ: "образуването на вихри зад тялото води до нарушаване на разпределението на налягането около тялото - ЗАД НЕГО ТО Е ПОНИЖЕНО. - вихровото съпротивление зависи силно от формата на тялото. - разликата в налягането м/у предната и задната част на тялото е пропорцио- нално на кинетичната енергия на вихъра"
Ако по самия бряг има вихри и там се създава ниско налягане...

 

[Tassadar]

Според мен, причината трябва да се търси в температурата. Все пак вятърът се формира от глобални и локални температурни разлики. Разбира се, може да се получава и вентури ефект в залива. Завихрянията при всички случай отнемат енергията на въздуха и ефекта трябва да е отрицателен.

 

[dee]

Разбирам - Вентури би трябвало да сработи ако височината на брега е достатъчна за да пренасочва вятъра към средата на залива като в стесняваща се фуния. Допускам че може и да е така. Обаче проклетите завихряния са ми влезли в главата, макар че то това не е нещо ново.
По долу първия линк е към някакъв текст, който обяснява как "люспите" на мако акулата създават малки зони на завихряне на водата около тялото на животното и тези зони на ниско налягане увеличават силата на изтласкване и засмукване, съответно скоростта. Текста обаче е доста противоречив и авторът споменава че при изпитания, твърдо тяло покрито с кожа на акула създава повече съпротивление при движение във вода - до 50%. И заключава че трябват още изследвания
Вторият линк - точки 3.1 и 3.3 описват как при сгради с прави ъгли се увеличава скоростта на вятъра по ръбовете както и триенето сравнено със сгради със скосени и заоблени ъгли. Хем има повече триене, хем - по голяма скорост!
Абе мярнах някъде в Уикипедия че завихрянията били една от най неизследваните области на аеродинамиката, така че скоро май няма да ги разгадая
https://asknature.org/strategy/scales-manipulate-flow/#.WAGndTTXec0
https://www.researchgate.net/profil...695855d0e000000.pdf?origin=publication_detail

 

[Tassadar]

В някой случаи в самолетните крила се използват т.н. турболизатори, които създават микрозавихряния в пограничния слой, превръщайки го от ламинарен в турболентен поток. Това забавя откъсването на потока и завихрянията в задната част на профила и ефективно намалява челното съпротивление. Получава се, че се с вредната турболетност се борим с полезна турболентност. Тази част от аеродинамиката не е за абсолютно начинаещи и за сега не е засегната в тази тема. Предполагам, че при акулите се получава същия ефект, но не мога да спекулирам - водата е около 1000 пъти по-плътна от въздуха и нещата там са коренно различни.

Но, тук става дума за микро завихряния, много различни от вихрите във вятъра. Не мисля, че турболентния вятър помага за повишаване на качеството на крилото.

 

[dee]

Интересна работа е тази турболентност! Благодаря за отговора!

 

[Здравко]

От няколко седмици се ровя, ровя в нета да намеря нещо допълнително по темата. Днес в един затънтен български блог намерих нещо, което може да е от полза и реших да го споделя. http://clubaurora.org/наука/основи-на-аеродинамиката/

 

[dreamlinerOW]

Страхотен урок, браво на автора. Аз лично съм учил малко аеродинамика като хоби и нещата тук определено са по-добре обяснени от други статии, които съм чел.

Интересно ми е дали може да обясните как точно се генерира подемната сила при двуплощниците. Преди няколко часа забелязах един селскостопански двуплощник да кръжи (доста ниско беше) и ми изникна това питане.

Ще се радвам ако някой отговори

 

[Tassadar]

Страхотен урок, браво на автора. Аз лично съм учил малко аеродинамика като хоби и нещата тук определено са по-добре обяснени от други статии, които съм чел.

Интересно ми е дали може да обясните как точно се генерира подемната сила при двуплощниците. Преди няколко часа забелязах един селскостопански двуплощник да кръжи (доста ниско беше) и ми изникна това питане.

Ще се радвам ако някой отговори

Подемната сила при двуплощниците (и при три, четири и т.н. площниците) се генерира при все същите принципи - крилна площ умножена по скоростта на въздушния поток през крилата.

Многоплощниците са "измислени" за да решат някой технологични проблеми в зората на авиацията, които днес са отпаднали. И тъй като в сравнение с монопланите отстъпват като полетни качества, те постепенно са отмрели. Днес са останали нишови приложения на двуплощниците като високата маневреност при ниска скорост и ниската сривна скорост. Селскостопанския самолет който си видял е най-вероятно АН-2, който е и най-големият двуплощник в днешно време.

Причината АН-2 все още да се използва е способността му да излита и каца с крайно ниска скорост (около 60км/ч без товар) на къси и не особено равни писти, лесен за поддръжка и голяма товароносимост.

Защо са се появили многоплощниците в началото на миналия век? - Липсата на леки и здрави материали за изработката на здрава и лека конструкция, както и липсата на мощни мотори за развиване на високи скорости. Първите самолети са били на практика дървени рамки облечени с плат и мотор от няколко конски сили. Въпреки тази простота, за генериране на достатъчна подемна сила при ниски скорости е необходима голяма крилна площ. Изработката на едно крило с размах достатъчен да осигури тази площ е било непостижимо за технологията тогава (пък и днес). Затова авиоконструкторите са започнали да редят крилата на етажи (етажерки) от по две, три, четири и повече крила.

За съжаление при тази схема ефективността на крилото не е висока. Подемната сила е по-ниска от силата генерирана от едно крило със същата площ, а челното съпротивление е в пъти по-високо. Защо - сложно е, но общо взето заради влиянието на потока на едното крило върху другите, ниския аспект, влиянието на структурни елементи между крилата (обтяжки) и т.н. Затова веднага след като са се научили да правят здрави крила и мощни мотори, многоплощниците постепенно са забравени. Още преди Втората Световна Война.

 

[dreamlinerOW]

Благодаря за разяснението. Наистина доста добре обяснено.