Технические вопросы

[Fightone]

Snob, Пробежался по вашей дискуссии 2 года назад. Вообщем, как я понял, вы там договорились на том, что срывается поток с верхнего закрылка в результате чего турбулентность растёт, но индуктивное сопротивление на этой скорости столь велико, что суммарное с сорванным потоком оказывается ниже. Позиция понятная но есть 2 момента:

1) При чём здесь вообще эффект Коанда?

2) Я по прежнему считаю эту точку зрения ошибочной. Объясню почему: в той же дискуссии приведён один известный момент: там показано быковское крыло образца 2010 года с щелью между секциями увеличивающейся с ростом скорости. Предназначение данной щели ни у кого споров не вызывает, все знают, что она предотвращает срыв потока с крыла, который должен был бы происходить на таких углах атаки. Однако если бы срыв потока верхней секции крыла приводил бы к выигрышу, тогда в быках наоборот щель бы не увеличивали, а уменьшали, дабы спровоцировать срыв потока, чего мы однако не наблюдаем.

Тем более опять же остается открытым вопрос, почему в самолётах предкрылки и закрылки поток не срывают, а в Ф1 подобное решение должно.

Изменено 04.04.2012 17:11 пользователем Fightone

[Fightone]

Скоро можно переходить к торможению.

Да я уже жду не дождусь. Честно.

[Monica]

Да я уже жду не дождусь. Честно.

Нет, уж! Сначала закончим с дудкой!

Ты же любишь силы рисовать, вот и нарисуй результирующую (а не Су) аэродинамическую нагрузку на крыле, с таким углом атаки. А потом подумай, что с ней будет, когда наступит срыв.

[Snob]

Snob, Пробежался по вашей дискуссии 2 года назад. Вообщем, как я понял, вы там договорились на том, что срывается поток с верхнего закрылка в результате чего турбулентность растёт, но индуктивное сопротивление на этой скорости столь велико, что суммарное с сорванным потоком оказывается ниже. Позиция понятная но есть 2 момента:

1) При чём здесь вообще эффект Коанда?

...

Есть красивые картинки зависимости характера обтекания крыла в зависимости от угла атаки:

Но посмотреть бы на визуализацию потоков при постоянном и большом угле атаки с постепенным увеличением скорости. На малых скоростях турбулентность за крылом, в "аэродинамической тени" присутствовать будет, но зона пониженного давления будет минимальна. С ростом скорости "синяя" область постепенно будет расти так же, как и на этом видео при увеличении угла атаки.

Я к чему: на малых (по авиационным меркам) скоростях, когда "синей зоны" как таковой ещё нет, присутствует эффект Коанда (который с ростом скорости в дальнейшем постепенно "разрушается" из-за увеличения числа Рейнольдса), и он создаёт основную часть аэродинамической силы. Если этот эффект искусственно "разрушить" на последней, практически вертикальной части антикрыла, то аэродинамическая сила от эффекта Коанда пропадёт, а возникшая турбулентность не сможет создать "взамен" сопоставимой зоны разряжения на задней поверхности крыла, и соответственно не сможет создать нового сопротивления (синей зоны пока нет). Собтвенно это в формуле и называютсловом stall. Это совсем не то, что подразумевают авиационные аэродинамики (где "синяя зона" присутствует по умолчанию).

...

Предназначение данной щели ни у кого споров не вызывает, все знают, что она предотвращает срыв потока с крыла, который должен был бы происходить на таких углах атаки. Однако если бы срыв потока верхней секции крыла приводил бы к выигрышу, тогда ...

Как сказать...

Previously, teams created flexible wing sections which allowed the 'slot gap' to close up under high aerodynamic loads and stall the wing. Once this became evident to the governing bodies it was rapidly outlawed. Wings are now subject to static load tests to ensure that they cannot flex.

So if a team were able to achieve a similar effect within the regulations, considerable straight-line performance gains could be made.

Ранее команды придумали гибкие секции крыла, которые позволили 'промежутку между створками' закрываться под высокими аэродинамическими нагрузками и вызывать "сваливание" крыла. Как только это стало очевидным для руководства Ф1, это было быстро запрещено. Крылья теперь подвергаются статическим тестам груза, чтобы гарантировать, что они не могут гнуться.

Так, если команда смогла достигнуть подобного эффекта в рамках правил, мог быть сделан значительный прямой прирост эффективности болида.

Ещё:

Though Bernoulli's principle is a major source of lift or downforce in an aircraft or racing car wing, Coanda effect plays an even larger role in producing lift. To know more about interaction of Bernoulli principle and Coanda effect check my article here.

Хотя принцип Бернулли - основной источник подъемной силы или downforce в крыле самолета или гоночного автомобиля, эффект Коанда играет еще большую роль в производстве подъёмной силы. Чтобы знать больше о взаимодействии Бернуллиевого принципа и эффекта Coanda проверяют мою статью здесь.

[Fightone]

На малых скоростях турбулентность за крылом, в "аэродинамической тени" присутствовать будет, но зона пониженного давления будет минимальна. С ростом скорости "синяя" область постепенно будет расти так же, как и на этом видео при увеличении угла атаки. Я к чему: на малых (по авиационным меркам) скоростях, когда "синей зоны" как таковой ещё нет, присутствует эффект Коанда (который с ростом скорости в дальнейшем постепенно "разрушается" из-за увеличения числа Рейнольдса), и он создаёт основную часть аэродинамической силы.

Вот скажи ты мне, откуда ты это взял? И почему все настойчиво используют формулу Жуковского на любых скоростях, когда из твоих слов следует, что её надо выбросить к чертям. Можешь дать ссылку на какую-нибудь авторитетную научную статью по аэродинамике, где с формулами как полагается объясняется всё вышесказанное? Те ссылки которые ты дал оформлены конечно красиво, но смахивают больше на любительский анализ. Ни одной формулы описывающей хотя бы приблизительно величину подъёмной силы от этого эффекта я там не увидел. Более того, скорости в Ф1 вполне авиационные, а значит такой важный эффект Коанда должен быть на буквально на первой странице учебника по гидродинамике.

Как сказать

Хорошо, у меня к тебе 2 вопроса.

почему в самолётах предкрылки и закрылки поток не срывают, а в Ф1 подобное решение должно.

Однако если бы срыв потока верхней секции крыла приводил бы к выигрышу, тогда в быках наоборот щель бы не увеличивали, а уменьшали, дабы спровоцировать срыв потока, чего мы однако не наблюдаем.

Почему?

Нет, уж! Сначала закончим с дудкой!

Ну уж мы как-нибудь закончим, а ты уже можешь приступать к тормозам, за мою голову можешь не беспокоиться, от нагрузки не разорвётся.

Изменено 04.04.2012 19:14 пользователем Fightone

[Snob]

Вот скажи ты мне, откуда ты это взял? И почему все настойчиво используют формулу Жуковского на любых скоростях, когда из твоих слов следует, что её надо выбросить к чертям.

...

Я тебе в самом первом посте давал ссылку, где расчёт по формуле Жуковского в результате давал полный бред.

Можешь дать ссылку на какую-нибудь авторитетную научную статью по аэродинамике, где с формулами как полагается объясняется вышесказанное?

...

Зачем? Есть куча ссылок, где все специалисты в один голос говорят о провоцировании срыва потока при работе дудки. Даже Ньюи так говорит, но ссылку искать лень, есть в архиве новостей.

Аппараты на основе эффекта Коанда прекрасно ведь летают:

Однако если бы срыв потока верхней секции крыла приводил бы к выигрышу, тогда в быках наоборот щель бы не увеличивали, а уменьшали, дабы спровоцировать срыв потока, чего мы однако не наблюдаем.

Тем более опять же остается открытым вопрос, почему в самолётах предкрылки и закрылки поток не срывают, а в Ф1 подобное решение должно.

Почему?

Потому, что ФИА запретила гибкие крылья, которые под нагрузкой УМЕНЬШАЛИ щель между створками путём установки "распорок".

В ссылке есть выдержки из регламента. Так что как раз наблюдаем.

[Fightone]

Я тебе в самом первом посте давал ссылку, где расчёт по формуле Жуковского в результате давал полный бред.

Советую пройти по своей же ссылке, прочитать внимательно и больше её как аргумент не приводить. Он мало-того что считал не по формуле Жуковского, а по формуле Бернулли так ещё и умудрился ошибиться в расчётах в 10 раз. Неудивительно что он новую теорию открыл.. конечно, воспользоваться калькулятором - оно посложнее будет. Кстати вычисление по формуле Жуковского там даёт отличный результат вдвое больше веса самолёта.

Зачем? Есть куча ссылок, где все специалисты в один голос говорят о провоцировании срыва потока при работе дудки. Даже Ньюи так говорит, но ссылку искать лень, есть в архиве новостей.

Я сейчас про эффект Коанда в работе крыла, а не про срыв потока.

Аппараты на основе эффекта Коанда прекрасно ведь летают:

Знаю, летают. Даже на электричестве некоторые летают. Мы то говорим о работе крыла сейчас.

гибкие крылья, которые под нагрузкой УМЕНЬШАЛИ щель между створками путём установки "распорок". В ссылке есть выдержки из регламента. Так что как раз наблюдаем.

Вопрос звучит так: зачем Быкам крыло на котором размер щели возрастает со скоростью?

Изменено 04.04.2012 20:17 пользователем Fightone

[Snob]

Советую пройти по своей же ссылке, прочитать внимательно и больше её как аргумент не приводить. Он мало-того что считал не по формуле Жуковского, а по формуле Бернулли так ещё и умудрился ошибиться в расчётах на 2 порядка. Неудивительно что он новую теорию открыл.. конечно, воспользоваться калькулятором - оно посложнее будет. Кстати вычисление по формуле Жуковского там даёт отличный результат вдвое больше веса самолёта.

Я сейчас про эффект Коанда в работе крыла, а не про срыв потока.

Знаю, летают. Даже на электричестве некоторые летают. Мы то говорим о работе крыла сейчас.

Вопрос звучит так: зачем Быкам крыло на котором размер щели возрастает со скоростью?

ТЫ пока вообще НИКАКИХ ссылок не привёл.

Все не специалисты, не знают что такое stall, сайт formula1.com не авторитет, запрет на уменьшение щели между крыльями для снижения сопротивления игнорируем, а вот РБ что-то там увеличил - это да.

Я не собираюсь тебя убеждать. Надеюсь, ход моих мыслей ты понял, этого достаточно.

P.S. Ошибок в расчётах я не увидел.

[Fightone]

ТЫ пока вообще НИКАКИХ ссылок не привёл.

Все не специалисты, не знают что такое stall, сайт formula1.com не авторитет, запрет на уменьшение щели между крыльями для снижения сопротивления игнорируем, а вот РБ что-то там увеличил - это да.

Я не собираюсь тебя убеждать. Надеюсь, ход моих мыслей ты понял, этого достаточно.

P.S. Ошибок в расчётах я не увидел.

Ты уходишь от ответов на прямые вопросы.

Насчёт stall, я тебе честно могу сказать, я допускаю что ф-дакт может работать за счёт срыва потока т.е. это возможно (по причине исчезновения индуктивного сопротивления), но на данный момент я склоняюсь к версии щелевого крыла, потому что тут у нас есть прямая аналогия с авиацией и там прекрасно известно что эти доп. потоки делают, и совсем не срывают они там поток. Посадочные скорости, где закрылки используются, те же что и в Ф1.

Но эффект Коанда тут вообще никаким боком.

ТЫ пока вообще НИКАКИХ ссылок не привёл.

Извини, но опровергать общепринятые теории взялся ты а не я.

А приводить сканы из учебников по гидродинамике думаю смысла нет, ты же сам сказал, что общие выкладки уж точно не хуже меня знаешь)

P.S. Ошибок в расчётах я не увидел.

там у него 10.74^2=101,48, не говоря о том, что вычислять подъёмную силу по формуле Бернулли уже ошибка.

Изменено 04.04.2012 20:32 пользователем Fightone

[Monica]

У вас спор всё время идёт вширь! Это не наглядно?

нарисуй результирующую (а не Су) аэродинамическую нагрузку на крыле, с таким углом атаки. А потом подумай, что с ней будет, когда наступит срыв.

[Fightone]

У вас спор всё время идёт вширь! Это не наглядно?

Вектор повернётся и изменит длину. Ну так и чего?

[Ferraruga]

Вставлю свои 5 копеек про тормоза. На скоростях близких к максимальным, благодаря прижимной силе сцепление колес с трассой таково, что эффективность нынешних тормозных систем не позволяет заблокировать колеса. Так что, на начальной стадии торможения со скорости близкой к максимальной, пилот давит на тормоз что есть силы, блокировки не будет. Затем пилот постепенно начинает отпускать педаль тормоза, т.к. прижимной силы становится меньше и эффективность тормозов превышает держак. Если пилот слишком поздно/медленно отпускает тормоз, блокируется внутреннее переднее колесо (в худшем случае оба передних, в самом поганом - задние), что мы можем регулярно наблюдать в телетрансляциях.

[Monica]

Вектор повернётся и изменит длину. Ну так и чего?

Картинки ты все посмотрел, Коанда с Бернулли знаешь, ну так уже сделай выводы, куда ему поворачиваться и как он длину изменит!

[Fightone]

Картинки ты все посмотрел, Коанда с Бернулли знаешь, ну так уже сделай выводы, куда ему поворачиваться и как он длину изменит!

Я тупой не понимаю. Может снизойдёшь всё-таки?

[Monica]

Там угол атаки, в районе 45 градусов, сила действует почти перпендикулярно поверхности крыла. После срыва она уменьшается, как на самолёте, который взорваться ещё не успел.

[Fightone]

Там угол атаки, в районе 45 градусов, сила действует почти перпендикулярно поверхности крыла. После срыва она уменьшается, как на самолёте, который взорваться ещё не успел.

Необязательно, если сила сопротивления возрастает при срыве больше, чем падает подъёмная сила, то результирующая будет только увеличиваться. Однако даже если она уменьшается из этого не следует, что будет уменьшаться само сопротивление т.е. её проекция. Ты не забывай, что результирующий вектор при срыве уже не будет перпендикулярен крылу, а повернётся против часовой, если болид едет справа налево.

[Helgi]

Though Bernoulli's principle is a major source of lift or downforce in an aircraft or racing car wing, Coanda effect plays an even larger role in producing lift. To know more about interaction of Bernoulli principle and Coanda effect check my article here.

Хотя принцип Бернулли - основной источник подъемной силы или downforce в крыле самолета или гоночного автомобиля, эффект Коанда играет еще большую роль в производстве подъёмной силы. Чтобы знать больше о взаимодействии Бернуллиевого принципа и эффекта Coanda проверяют мою статью здесь.

Бернулли не рассматривает взаимодействие потоков и не годится для условий, когда подводится энергия. Так что его эффект минимален.

[Monica]

Необязательно, если сила сопротивления возрастает при срыве больше...

Вот смотри: (эти картинки годятся и для дудки и для твоих вопросов о большом зазоре)

1. Штатная ситуация:

2.Щель, благодаря гибкому закрылку закрылась:

(они же добивались срыва, ради уменьшения сопротивления)

3. Щель, благодаря уже гибкому крылу, слишком большая:

(годится для случая с дудкой)

Изменено 05.04.2012 15:37 пользователем Monica

[Snob]

Ты уходишь от ответов на прямые вопросы.

...

На какие?

...

Насчёт stall, я тебе честно могу сказать, я допускаю что ф-дакт может работать за счёт срыва потока т.е. это возможно (по причине исчезновения индуктивного сопротивления), но на данный момент я склоняюсь к версии щелевого крыла, потому что тут у нас есть прямая аналогия с авиацией и там прекрасно известно что эти доп. потоки делают, и совсем не срывают они там поток. Посадочные скорости, где закрылки используются, те же что и в Ф1.

Но эффект Коанда тут вообще никаким боком.

...

Как может исчезнуть индуктивное сопротивление (которое по определению возникает от того, что крыло индуцирует турбулентность) от провоцирования срыва (турбулентности)?

...

Извини, но опровергать общепринятые теории взялся ты а не я.

А приводить сканы из учебников по гидродинамике думаю смысла нет, ты же сам сказал, что общие выкладки уж точно не хуже меня знаешь)

...

Где я их опровергал? Эффект Коанда тоже общепринятая теория. Более того, до сих пор нет единой концепции описания механизма создания подъёмной силы, и все формулы её вычисления являются эмпирическими.

А вот слова весьма уважаемых людей из мира Ф-1 пытаешься оспорить ты.

...

там у него 10.74^2=101,48, не говоря о том, что вычислять подъёмную силу по формуле Бернулли уже ошибка.

Это да, но не два порядка, если пересчитать - получится 150 гр. Для 700-грамового планера всё равно мало...

[Snob]

Всё в порядке: когда на крыле срыв потока - самолёт падает. (А когда пропадает подъёмная сила, лобовое сопротивление тоже уменьшается)

...

Нет, в авиационной практике при сваливании подъёмная сила резко уменьшается, а сопротивление увеличивается. Поэтому и называется сваливанием - самолёт резко теряет скорость и либо входит в штопор, либо "парашютирует".

Вот график поляры крыла, всё наглядно:

[Monica]

Нет, в авиационной практике...

Вот график поляры крыла, всё наглядно:

А я как раз и провоцировала появление этого графика.

Эти графики в учебниках - для простого крыла, либо для сравнения простого крыла, с крылом с закрылком.

А теперь рассмотрим крыло с предкрылком и трёхщелевым закрылком:

У тебя на графике критичекий угол - 23 градуса.

Выдвигаем предкрылок - получаем 33

И на каждом из трёх закрылков - градусов по 10 - 15

В итоге критический угол последнего закрылка - градусов под 70, если не больше

(мы пока летим, никуда не сваливаемся)

И если на таком растопыренном крыле, да на критическом угле атаки, эпюру давлений нарисовать, там уже Су от Сх не отличишь.

(ну в смысле результирующая сила больше похожа на Сх, чем на Су)

А теперь добавляем ещё градусов 5, и она пропадает...

[Snob]

А я как раз и провоцировала появление этого графика.

Эти графики в учебниках - для простого крыла, либо для сравнения простого крыла, с крылом с закрылком.

А теперь рассмотрим крыло с предкрылком и трёхщелевым закрылком:

У тебя на графике критичекий угол - 23 градуса.

Выдвигаем предкрылок - получаем 33

И на каждом из трёх закрылков - градусов по 10 - 15

В итоге критический угол последнего закрылка - градусов под 70, если не больше

(мы пока летим, никуда не сваливаемся)

И если на таком растопыренном крыле, да на критическом угле атаки, эпюру давлений нарисовать, там уже Су от Сх не отличишь.

(ну в смысле результирующая сила больше похожа на Сх, чем на Су)

А теперь добавляем ещё градусов 5, и она пропадает...

С предкрылком не нашел (сильно не искал) но что с механизацией, что без - Сх на закритических углах атаки не уменьшается. Никогда такого не видел. График к началу координат (или к оси Су) не разворачивается.

Собственно, поэтому и спор, что "этого не может быть, потому что не может быть никогда".

[Fightone]

На какие?

почему в самолётах предкрылки и закрылки поток не срывают, а в Ф1 подобное решение должно.

Замечу ещё раз, что скорости на которых работают предкрылки и закрылки аналогичны максимальным в Ф1 на которых дудка и используется, более того углы атаки тоже близки.

Про крыло Быков пока забудем.

Как может исчезнуть индуктивное сопротивление (которое по определению возникает от того, что крыло индуцирует турбулентность) от провоцирования срыва (турбулентности)?

Всё правильно, только это индуктивное сопротивление для малых углов атаки, на которых эти вихри и обеспечивают скос потока.

Суть в том, что согласно закону сохранения импульса, чтобы крыло приобретало подъёмную силу, оно должно в конечном итоге разгонять поток воздуха в противоположном направлении и тем самым затрачивать на это свою кинетическую энергию. Так вот при срыве потока, и потере подъёмной силы эта составляющая сопротивления уменьшается и в теории в принципе может понизить общее сопротивление. Однако на практике я такого не встречал.

Где я их опровергал? Эффект Коанда тоже общепринятая теория. Более того, до сих пор нет единой концепции описания механизма создания подъёмной силы, и все формулы её вычисления являются эмпирическими.

Ошибаешься, механизмы давно всем известны.

Не известен точный способ расчёта т.к. не решены уравнения Навье-Стокса для 3х мерного случая. Поэтому и пользуются эмпирическими формулами.

Представь себе комнату, заполненную постоянно отскакивающими от стен, потолка и друг от друга теннисными мячиками. Так вот если крыло пролетит через такую комнату, то подъёмная сила вполне будет создаваться, и её даже можно будет посчитать по известным формулам. И физические причины этого тоже будут вполне понятны. Но вот как посчитать статистически, какой импульс эти шарики передадут крылу, не расчитывая движение каждого шарика в отдельности, науке пока не известно. Также и с более мелкими шариками т.е. молекулами воздуха.

А вот слова весьма уважаемых людей из мира Ф-1 пытаешься оспорить ты.

Уважаемые люди тоже люди и могут ошибаться.

Это да, но не два порядка, если пересчитать - получится 150 гр. Для 700-грамового планера всё равно мало...

Я же поправился, да, не 2 порядка, а 10 раз. Посчитай по формуле Жуковского и ты получишь 1.5 килограмма. По моему вполне достаточно для 700граммового планера.

А теперь добавляем ещё градусов 5, и она пропадает...

Monica, тебе Сноб всё правильно сказал и графики привёл. Ну нет в авиации прецедентов чтобы при срыве потока уменьшалось сопротивление, подъёмная сила - да, а сопротивление только расти будет.

Изменено 05.04.2012 10:47 пользователем Fightone

[Snob]

... вопрос, почему в самолётах предкрылки и закрылки поток не срывают, а в Ф1 подобное решение должно.

В чём подобие? Эти решения подобны только тогда, когда F-duct не активирован...

Замечу ещё раз, что скорости на которых работают предкрылки и закрылки аналогичны максимальным в Ф1 на которых дудка и используется, более того углы атаки тоже близки.

...

Дудку обычно активировали на выходе из поворота, а не только в конце прямой, где скорость максимальна. Факт в мою пользу.

Всё правильно, только это индуктивное сопротивление для малых углов атаки, на которых эти вихри и обеспечивают скос потока.

Суть в том, что согласно закону сохранения импульса, чтобы крыло приобретало подъёмную силу, оно должно в конечном итоге разгонять поток воздуха в противоположном направлении и тем самым затрачивать на это свою кинетическую энергию.

...

Индуктивное сопротивление возникает от разности давлений на верхней и нижней поверхностях крыла. На краю крыло формируется перетечка воздуха, которая рождает большой вихревой след, на который согласно закона сохранения энергии часть энергии тратится. Для борьбы с этим явлением существуют торцевые пластины заднего антикрыла. Дудка тут вообще не причём.

Ошибаешься, механизмы давно всем известны.

Не известен точный способ расчёта т.к. не решены уравнения Навье-Стокса для 3х мерного случая. Поэтому и пользуются эмпирическими формулами.

...

Если бы были известны, то всё можно было бы точно посчитать, без всяких искусственных терминов типа "циркуляции скорости".

Уважаемые люди тоже люди и могут ошибаться.

...

Ну не все же сразу...

Посчитай по формуле Жуковского и ты получишь 1.5 килограмма.

Интересно взглянуть на твой расчёт по формуле Жуковского:

[Monica]

С предкрылком не нашел (сильно не искал) но что с механизацией, что без - Сх на закритических углах атаки не уменьшается. Никогда такого не видел. График к началу координат (или к оси Су) не разворачивается.

Собственно, поэтому и спор, что "этого не может быть, потому что не может быть никогда".

Во первых, все эти графики обрываются, когда Су ещё огого! Потому, что в авиации, никого не интересует, что будет с Сх, при дальнейшем развитии срыва (если сваливание началось, ловить всё равно нечего).

А во вторых, меня это тоже не очень интересует, я просто пыталась донести до некоторых "агрессоров" (Fightone ), логику, благодаря которой можно объяснить, каким образом в Ф1, срывая поток на закрылке, добиваются уменьшения лобового сопротивления. А они этого добиваются и с помощью гибкого крыла, и с помощью воздуховода, и ОНО работает, и уже все свидетели признались, но у вас спор в самом разгаре!