Daemon

Я же сказал: оценку сверху. Если тебе интересен точный расчет или измерение, то конечно вопрос более сложный. Если тебе интересно оценить сколько в худшем случае выделяет тепла винт - этого достаточно. Мое субъективное, не очень обоснованное мнение, состоит в том, что тепловые потери на нагрев внутреннего воздуха (включая неявные, например турбулентные, которые всё равно в конце концов становятся тепловыми), будут составлять бОльшую часть потерь. К сожалению, обосновать это будет достаточно сложно. Понятно, что часть звука/вибраций, которая рассеивается на звукоизоляции, будет уходить в нагрев внешнего воздуха, а не внутреннего.

Да, я соглсен, что общие потери и тепловые могут различаться, вопрос на сколько. Понятно, что винт не особо пылает, так как неплохо так обдувается Но мы можем получить оценку сверху. Т.е. если механическая мощность на валу 100кВт, а КПД 90%, то в тепло воздуха внутри трубы уходит не больше 10кВт (т.е. понятно, что меньше, так как часть уходит на вибрацию/звук).

Речь именно про КПД, т.е. с учетом всех не-полезных (не создающих тягу) потерь.

Полностью согласен, что тепловая мощность движков тут мало влияет, так как КПД у них весьма приличный. Однако, приведенный в пример эксперимент поставлен как-то не очень корректно. Не ясно сколько тепла вода получает именно от трения с лопостями миксера, а сколько от того, что лопости стоят на движке, который, естественно, тоже греется. Также интересно сколько тепла выделяется на вентиляторах, сколько на поворотных пластинках, сколько на трении со стенками, сколько на трении с людьми (я замечал, что когда летает толпа, труба греется быстрее). На сколько я знаю, у приличных современных вентиляторов (импеллеров) максимальный КПД переваливает за 90%, но конечно зависит от режима работы.

Павел, вы оскорбляли меня в каждом втором сообщении. Администратор @Grib сделал явную отсылку к вашему же сообщению, тем самым подчеркнув причину бана: Думаю, что в том положении, в которое вы сами себя загнали, предъявлять претензии по поводу обзывательств и двойных стандартов, мягко говоря, лицемерно.

О, кстати, а тут же есть @Andrey Yartsev Вопрос к специалисту (сам что-то я с ходу не додумался). А как привести в соответствие формулу из теории моментов/дисковой модели: И примитивные выкладки выше, т.е. P=T△V/2? Естественно, для нулевой воздушной скорости. Я может и сам догадаюсь, если хорошенько подумаю, но может у вас есть готовый ответ? Наверняка что-то надо добавить в изначальные предпосылки. Какие-то потери, пропорциональные корню из скорости потока/тяги.

Так и знал, что вы до этого докопаетесь. Правда вы опять ошиблись. Воздушная скорость станет равной нулю не когда ветер стих, а когда сарай едет со скоростью ветра. Да, всем очевидно, что формула P = F * V применяющаяся для оценки мощности имеет весьма ограниченную область применимости. На самом деле она хоть сколько-то актуальна только при условии баланса сил, т.е. когда сарай вышел на стационарный режим (не ускоряется и не замедляется). Т.е. в нашем случае это способ примерно прикинуть порядки величин. К слову формулу-то Белецкий взял тоже не от балды, а из кривых тяг/мощностей (кривые Жуковского), где как раз рассматривается мощность, необходимая для поддержания горизонтального полета. По этой причине Белецкий и рассматривает режим, когда сарай уже едет быстрее ветра, а формула позволяет показать что это возможно энергетически, так как на поддержание скорости требуется меньше энергии, чем мы можем получить с колес. Если хотите оперировать чуть более точными (и чуть более сложными) формулами, можете попробовать оценить мощность на винте так: Мощность на винте - это изменение кинетической энергии воздуха, который он толкает. Т.е. если винт меняет скорость некоторой массы воздуха (в единицу времени) m на △V, то мощность равна P=m*V^2/2 - m*(V + △V)^2/2=m*(V^2-(V+△V)^2)/2=m*(△V^2+2*△V*V)/2=m*△V*(△V/2+V), но m*△V - это ваш любимый 2зН, т.е. тяга винта, итого P=F(V+△V/2), где V - воздушная скорость сарая, а △V - изменение скорости воздуха винтом (на сколько мы тормозим воздух/ветер через который едем). Так что сила будет равна F=P/(V+△V/2), т.е. в бесконечность она конечно не устремится. Просто когда сарай едет сильно быстрее ветра второе слагаемое будет маленьким и его можно особо не рассматривать. А когда сарай едет со скоростью ветра оно значительное. Только вот не надо говорить, что если у нас сарай едет медленнее ветра, то сумма слагаемых мождет все равно обратиться в ноль Учтите, что △V и V между собой связаны, масса воздуха, которую ускоряет винт тоже связана с воздушной скоростью, у винта эффективность связана как с воздушной скоростью, так и со скоростью вращения винта (при фиксированной передаче читай "скоростью сарая") и т.д.

Начнем с простого. Сила тяги винта у Белецкого считается как мощность, которую мы подаем на винт (т.е. мощность колес, помноженная на КПД) деленная на воздушную скорость, которая в вашем случае будет 28м/с, т.е. в вашем случае 30м/с*45Н*80%/28м/с=38Н. Тут вы куда-то упустили сопротивление воздуха (троечка на скриншоте). Если сарай имеет воздушную скорость 28м/с то она будет очень значительной и явно превысит тягу винта. Вы сейчас про кого? Сочувствую, но такие факты не обязательно делать публичными. Мы переживем и без этих знаний.

Вы в соседних предложениях сами себе противоречите. В первом предложении все верно: винт создает тягу. Во втором почему то сила уже с потолка. Я правильно понял, что вас смущает не сам факт, что винт создает тягу, а что тяга оказывается больше трения качения? Я уже упоминал ранее, что это действительно является наиболее контринтуитивным фактом. А еще я предложил вместо того чтобы пытаться самоутвердиться показывая всем как хорошо вы знаете 2зН попробовать записать формулы самостоятельно и показать нам (и себе) почему это невозможно (или возможно, но это уже чудеса).

Спасибо за предложение, но я не планирую сдавать вам экзамен по физике и проходить у вас обучение. Я вам тремя постами выше показал, что силу тяги создает винт притормаживая воздух (ветер) и даже посчитал сколько и как сильно. У вас есть соменения в том, что трение крутит колеса, а они раскручивают винт, который создает тягу? Вроде вот тут вы с этим согласились:

Вас не устраивает ваш собственный ответ?

Ну знак вектора вы тоже не поставили и эта запись вполне себе векторная, можете убедиться в википедии:

Думаю, что вы попытались записать F=dp/dt только без дифференциалов (линейный случай). Есть сумма сил (равнодействующая), действующих на сарай, если она направленна вперед, то сарай ускоряется, если назад - тормозится. Винт ускоряет воздух назад (читай тормозит его, если смотреть в системе отсчета земли) за счет чего создает силу тяги, действующую вперед. Чтобы вам было попроще воспринимать, можем даже конкретными числами записать. Например, 40Н из примера Белецкого при диаметре винта blackbird-сарая 5.1м и воздушной скорости 5м/с можно получить если тормозить (pi*d^2/4)*V*Rho*t=3.14*(5.1м*5.1м)/4*5м/с*1с*1.2кг/м3=122кг воздуха в секунду со скорости 10м/с (скорость ветра относительно земли) до скорости 9,7м/с (10м/с-40Н/122кг*1с). И чего?

Павел, извините, но все эти рассуждения про 2зН мы уже много раз слышали. Каждый раз одно и то же, ничего нового. Становится скучно... Вроде только что же договорились, что сила тяги у нас от винта, а вы опять за своё. Пожалуйста, покажите нам как соотносятся и как зависят от скорости: 1. Сила трения качения. 2. Сила тяги винта. 3. Сила аэродинамического сопротивления. Если вас не устраивают формулы Белецкого - напишите свои. Покажите, что при скорости ниже скорости ветра сила тяги винта будет строго меньше силы трения качения плюс сила аэродинамического сопротивления. Только пожалуйста, давайте без словоблудия про то, что вы единственный понимаете 2зН. Просто напишите формулы.

Да, это действительно является наиболее контр-интуитивным моментом, в котором большинство ошибается при своих первоначальных оценках. Т.е. изначально кажется, что сила трения качения должна уравновесить тягу винта и аэродинамическое сопротивление значительно раньше, чем будет достигнута скорость равная скорости ветра. Но это заблуждение. И вот тут вам надо вернуться к видео Белецкого или любому другому аналогичному и задуматься над тем чем определяется соотношение данных сил. Суть в том, что скорость относительно земли значительно больше воздушной скорости. Поэтому мощность (т.е. сила трения качения, помноженная на скорость относительно земли), которую сарай получает за счет трения качения превосходит мощность, которую надо затрачивать на вращение винта (т.е. сила тяги винта, помноженная на воздушную скорость) и даже с учетом КПД этого достаточно для того чтобы продолжить ускорять сарай.

Отлично, т.е. с тем, что винт все-таки может создавать какую-то силу тяги мы уже определились. Теперь осталось порассуждать о соотношении сил, чем и занимается Белецкий в том самом видео, показывая что сила тяги винта может быть достаточной для того, чтобы разогнать сарай быстрее ветра. Т.е. в начале, когда сарай движется очень медленно, сила тяги от винта очень небольшая и основное ускорение сарай испытывает из-за аэродинамического сопротивления конструкции, т.е. его толкает вперед ветер. По мере ускорения сила аэродинамического сопротивления падает, так как падает воздушная скорость, а сила тяги винта растет, так как он вращается быстрее. Когда сарай по скорости приближается к скорости ветра сила аэродинамического сопротивления начинает стремиться к нулю, зато сила тяги винта уже достаточно велика. И что самое интересное, она оказывается больше силы трения качения, поэтому сарай продолжает ускоряться. Как только сарай начинает двигаться быстрее ветра сила аэродинамического сопротивления начинает его тормозить, а не ускорять. Как только сарай достигает такой скорости при которой сумма аэродинамического сопротивления и трения качения уравновешивают силу тяги винта он перестает ускоряться.

Колеса крутит трение качения за счет того, что ветер толкает весь сарай целиком вперед. Окей, представьте себе, что у сарая есть парус а винт маленький и едет вся эта конструкция медленне ветра. Он может создавать тягу, хоть и маленькую? Заметьте, что мы пока не перешли к оценке соотношения величин. Мы говорим только о самом факте того, что винт может создавать тягу.

Очень странное утверждение. Я бы еще понял, если бы вы аппелировали к энергетическому балансу, КПД и т.д. Что мол трение всегда будет больше тяги... Но почему он не может вообще создавать тягу - не ясно...

Без разницы Это КПД - это связь трения качения с тягой винта, а я их по рознь указал. То что они взаимосвязаны - это отдельная, слишком сложная для конкретного собеседника тема... Я уже не знаю какие термины подбирать, чтобы Павла устраивало Он просто много раз спросил "что с чем взаимодействует?" поэтому я постарался явно указать, что колеса с землей. Конечно это трение качения. Да, пример действительно сложноват...

Хорошо, вот вам то же самое, но в ваших терминах: Когда сарай движется медленнее ветра "сила тяги" состоит из тяги винта и аэродинамического сопротивления, а "сила трения" состоит только из трения колес об землю. Когда сарай движется со скоростью ветра или быстрее его "сила тяги" состоит только из тяги винта, а "сила трения" из аэродинамического сопротивления и трения колес об землю. Т.е. "движущая сила" станет равна нулю когда сумма аэродинамического сопротивления и трения колес об землю станет равна тяге винта.

Если вы любое видео будете считать фэйком, то как вы предлагаете вам что-то доказать? "Модели" (т.е. теоретические выкладки) вас не устраивают. Практические эксперименты, которых в интернете превеликое множество, тоже. Да, я отлично понимаю, что в данном случае под каким бы углом не стояли лопасти вентилятора, он будет вращаться в ту сторону, в которую его будет вращать велосипедная цепь. Еще раз повторю:

Так можно обвинять всех кто провел эксперименты, а лично вас не пригласил. Окей, вы верите в существование атомов? Вы их лично глазами видели? А может физики врут и это всё миф?

Павел, это вы дос их пор не понимаете что происходит в видео. Винт связан с колесами цепью и вращает его не ветер, а колеса. Т.е. ветер движет всю конструкцию вперед, а винт вращается за счет трения колес об землю. Если бы винт был закреплен свободно, он бы вращался в противоположную сторону.

Мы с вами уже вели терминологический спор и я пришел к выводу, что мне все равно, могу пользоваться вашими любимыми терминами. Называйте как вам нравится, я готов подстроится под вашу терминологию.

Колеса крутит сила трения с землей. Если вы хотите сказать, что конкретно веритасиум спрятал в своем блэкберде электродвигатель и аккумулятор, поглядите на другие видео на ютубе. Вот, пример, где человек заморочился и повторил эксперименты еще 13 лет назад: