שלום חברים

לא מזמן ראיתי סרטון קצר המתאר את משטר הזרימה סביב כנף (פרופיל)
שאלתי היא-
(מתנצל מראש על הניסוח הלא מקצועי)
איך "יודע" חלקיק אויר בודד שיש לו פרופיל/מכשול על האף? מהסרטון ברור כי מסלול האויר
מתחיל להתעקל לפי קו המתאר של הפרופיל, עוד בטרם פוגשת מולקולת אויר ספציפית בשפת ההתקפה.
האם קיים מנגנון כלשהו ש"מתריע" ומודיע לגופיפי האויר(או כל זורם/תווך אחר...) שיש מכשול לפניהם?
תודה רבה לעונים. העניין מאד מסקרן אותי.

158 . מתחילים לראות את הסוף .

איך יודעים שני זרמי האוויר - אחד מעל והשני מתחת לכנף - שמקורם בזרם אוויר אחד, ושהם צריכים להגיע לקצה השני של הכנף באותו זמן?

התשובה היא חוק ברנולי.

למה שני חלקיקים עוקבים צריכים להגיע באותו הזמן?

למרות ששמעתי את זה לא פעם , לדעתי זה לא בהכרח נכון.
אולי מי מהמומחים יעזור...

ובכל מקרה- זה לא מה ששאלתי...

158 . מתחילים לראות את הסוף .

נועד בעיקר כדי לעזור להמחיש, אם יציירו אותם צמודים זה יהיה פחות ברור.
במהירויות גבוהות אכן יכולה להיווצר הדחסות של האויר, מה שייצור זרימת אוויר דומה יותר למה שמתואר בסרטון.

מדוע זרימת אוויר על פרופיל אוירודינמי של כנף יוצר עילוי,
הפשוטה מכולם מדברת על לחצי אוויר
Ps + Pd = Pt - לחץ דינמי + לחץ סטטי = לחץ כללי.

אם לזה התכוונת ותרצה עוד הסברים אני פה

הסבר שכתבתי עוד במערכת הישנה:

הזווית שהאוויר פוגע בשפת ההתקפה של הכנף נקראת "שפת התקפה". ככל שזווית זאת גבוהה יותר, כך העילוי גדול יותר (עד למצב של הזדקרות, פירוט בהמשך). האוויר שפוגע בכנף משנה את כיוונו (לפי צורת הפרופיל בצידו התחתון, "עקימון תחתון"). כאשר האוויר מתנתק מהפרופיל קצת לפני שפת הזרימה הוא מתחיל "להעלות למעלה", מאחורי הכנף, כפיצוי לווקום שנוצר שם (האוויר שהיה אמור להיות שם שינה את כיוונו כאשר הוא פגע בשפת ההתקפה ו"עקב" אחרי צורת הפרופיל (תופעה זו נקראת "אפקט קואנדה", והיא תקפה גם בנוזלים). כך נוצרת מערבולת קטנה, הנקראת "מערבולת משנית". בגלל שבטבע לכל מערבולת יש מערבולת בכיוון הנגדי, מתחילה להיווצר מערבולת גדולה יותר מסביב לכל הכנף, בכיוון הנגדי כאמור למערבולת המשנית. כך נוצר לחץ גבוה מתחת לכנף ולחץ נמוך מעל הכנף. זרימת אוויר זו נקראת "זרימה טורבולנטרית". במצב הזה הפרופיל טס בזווית ההתקפה האופטימלית (הכי הרבה עילוי עם הכי מעט התנגדות). מצב זה קורה כאשר האוויר מתנתק מהפרופיל בערך ב שני-שליש שלו.

כאשר נגדיל את זווית ההתקפה של הפרופיל האוויר יתנתק מוקדם יותר מן הפרופיל, וכך בעצם נאבד את העילוי על הפרופיל בגלל שלא יווצרו מערבולות, ולכן לא יהיו הבדלים דרסטיים בין לחצי-האוויר, וזו בעצם ההזדקרות. במילים אחרות: הגרר שהכנף מייצרת יהיה יותר רב יותר מן העילוי שהיא מייצרת.

עד עכשיו הסתכלנו על הכנף מהצד, ממבט דו-מימדי. אבל לכנף יש גם אורך...

המאמצים הכי גדולים על הכנף נמצאים בשורש הכנף. אבל ההתנגדות הגדולה ביותר נמצאת דווקא בקצה הכנף (ההתנגדות המושרית, "הרצון" של חלקיקי האוויר הסמוכים לקצה הכנף לעבור מעליה בגלל הפרשי הלחצים). התנגדות זו אי-אפשר למנוע, אך אפשר לנסות להקטין ע"י שימוש בכנפוני קצות-כנף. ככל שהעילוי גדול יותר, כך התנגדות זו גדולה יותר".


Asaf X, אני לא אוהב שמסבירים עילוי לפי אפקט ברנולי, בגלל שהוא תקף רק לפרופיל א-סימטרי (שהעקימון העליון שונה מן העקימון התחתון). ישנם בעולם מספר לא מבוטל של מטוסים בעלי פרופיל סימטרי (בעיקר מטוסי אקרובטיקה), ואפקט ברנולי לא תקף לגביהם.

Programming today is a race between software engineers striving to build bigger and better idiot-proof programs, and the Universe trying to produce bigger and better idiots. So far, the Universe is winning. -Rick Cook

זה נכון שהוא מאפיין בעיקר מטוסים אווירובטיים, אבל ללא זווית התקפה פרופיל סימטרי לא מייצר עילוי! אז ודאי שיש כאן מקום לדבר על חוק ברנולי. בנוסף, אם תרצו, ישנם הסברים הרבה יותר מעמיקים ומבוססים, כגון תורת הערבול וכו'...
בן

Your signature did not follow Fresh's signatures policy, therefore it was automatically erased. Please see the E-Mail which has been sent to you, to learn how to fix this.

ובגלל זה הכנפיים מורכבות בזווית הכוונה (הזווית שבין ציר הגילגול למיתר הכנף), כך שגם שהמטוס טס טיסה ישרה ואופקית (או אפילו בריצת ההמראה) הכנפיים יכולות לייצר עילוי.

Programming today is a race between software engineers striving to build bigger and better idiot-proof programs, and the Universe trying to produce bigger and better idiots. So far, the Universe is winning. -Rick Cook

להגיד שכמעט שום פרופיל לא מייצר עילוי בז"ה 0 זה ממש לא נכון. זה נכון לפרופיל סימטרי אבל לא נכון לפרופיל לא סימטרי. אם יש לך אפשרות עיין בספר של ABOTT, שבו אינסוף דוגמאות למקדמי עילוי כפונקציה של ז"ה. כאן יש קישור לתוכנה שניתן לנסות למשך חמישה ימים בחינם ובה שלל דוגמאות:
http://www.dreesecode.com/
אגב, במרבית המטוסים טיסה בישרה ואופקית פירושה טיסה בז"ה גדולה מ- 0.
דבר נוסף - בריצת ההמראה אין חשיבות גדולה מדי ליצירת עילוי. רק כאשר מגיעים למהירות הרצויה (ואת ההאצה למהירות זו כדאי לעשות דווקא כשהעילוי קטן = גרר קטן), המטוס מבצע רוטציה, שפירושה הרמת גלגל האף והגדלת זוית ההתקפה, כך שייווצר עילוי המספיק על מנת להתגבר על המשקל.

לא נכון.

פרופיל סמטרי לא מייצר עילוי ב ז"ה 0 . כל פרופיל שאינו סמטרי מייצר עילוי (חיובי או שלילי בהתאם לצורתו)

158 . מתחילים לראות את הסוף .

קצת סדר:
אם אתה מגדיר, כנהוג, ז"ה כזווית בין כוון הזרימה למיתר אז טעות בידך.
ואילו אם אתה מגדיר זווית זאת כזווית בין קו אפס עילוי Z.L.L אזי זה נכון. זווית זאת נקראת בד"כ זווית התקפה כוללת או מוחלטת.
זווית ההכוונה נועדה להצבת הכנף לביצועי שיוט מיטביים, בזמן שגוף המטוס נותר מפולס. נניח לדוגמא שבג'מבו ז"ה מיטבית לשיוט בגובה הרלוונטי היא 4 מעלות, אז לא הגיוני שכל סיפון הנוסעים יוטה בזווית זאת (ואיתו גם הגוף - דבר שמגדיל את הגרר).
בן

Your signature did not follow Fresh's signatures policy, therefore it was automatically erased. Please see the E-Mail which has been sent to you, to learn how to fix this.

קצת בלבלת מושגים לדעתי ועשית סלט לא קטן.

חוצמזה- טורבולנטית ולא טורבולנטרית. לעניות דעתי המשפט שרשמת על זרימה טורבולנטית אינו קשור כאן. זה פשוט שלב נוסף ,סוג נוסף של אופי זרימה- למינרית,טורבולנטית וכ"ו.
לפני שתתנפלו עליי- איני מבין בתחום הזה כמוכם. פשוט קראתי קצת כהכנה לקורס.זה הכל.

158 . מתחילים לראות את הסוף .

ראוי להזכיר שבפועל הדברים מסובכים הרבה יותר - על הכנף נוצרת שכבת גבול (וזה פתח לתורה שלמה שנקראת 'תורת שכבות הגבול' המתמקדת בביטויים המתמטיים המתארים את שהשכבות הללו והשפעתן , שימוש במשוואות וון קראמן וכו') ישנן תופעות של התנתקות , מערבולות וכו'.
לא ניתן , למעשה, לחזות את התנהגות הכנף לפי חישובים מובנים אלא ע"ב שימוש בשיטות מורכבות מאד של אלמנטים סופיים וניסויים במנהרות רוח.

===========================
If the radiance of a thousand suns
were to burst at once into the sky
That would be like the splendor of the mighty One…
I am became death,the shatter of Worlds.

.

תיקון קל ברשותך - שפת ההתקפה היא רכיב אחד ממרכיבי הכנף. זו בהחלט לא זוית!!
התכוונת אולי למונח זוית התקפה...
(איך אמרו בכתה ג' - זה כמו לערבב תפוחים וחתולים...)

158 . מתחילים לראות את הסוף .

לצורך פשטות ההסבר נתייחס לפרופיל ולזרימה דו מימדיים. ( מבלי להיכנס לאפקטי זרימה צידית שנובעת מעצם היות הכנף סופית ). ישנה נקודה בשפת ההתקפה בה יש עצירה מקומית מוחלטת של האוויר. נקודה זו נקראת נקודת סטגנציה. מאחר והאוויר ביחס לכנף עומד בנקודה זו הרי שלפי חוק ברנולי הלחץ הכולל (סטאטי + דינאמי) באזור זה יגדל ובכך למעשה נוצר כאן איזור של לחץ גבוה (יחסית לזרימה בשפת ההתקפה)- בלתי נראה לעין כמובן. כאשר מגיעה זרימת אוויר טרייה היא מתפצלת בהתאם לפילוג הלחץ הגבוה בשפת ההתקפה.

האויר כביכול, מקבל התראת לחץ גבוה לפניך, באמצעות רטט זעיר שנוצר מבנית הלחץ בשפת ההתקפה, ובכך נאלץ לזרום מסביב בהתאם למיקומו.

כזכור רטט אווירי נע במהירות הקול. אגב גלי הקול שיוצאים מגרוננו הינם דוגמא טובה לרטט מידע שנע בתווך האוויר. אם המטוס ינוע במהירות הגדולה ממהירות הקול, המשמעות היא שההודאה, כביכול, לא תספיק לעבור, והאוויר לא יוכל להתכוונן בהתאם למפת הלחצים ולזרום מסביב לאובייקט, אלא פשוט יתנגש בעוצמה בפרודות אוויר נוספות. התנגשות זו של אוויר גורמת לו להידחס. כלומר בטיסה על קולית ההודעה לא מספיקה לעבור והאוויר נאלץ להדחס. חזית אזור הדחיסה נקרא גל הלם, וכן קיים גם גל הלם שתוחם מאחור את האיזור של האוויר הדחוס. לכן כשמטוס "מייצר" בום על קולי הוא למעשה מייצר שניים צמודים, או בעברית תקנית: בובום! ויעידו על כך ילדי עזה שמתוודעים לתופעה זו לאחרונה מחדש...
בן

Your signature did not follow Fresh's signatures policy, therefore it was automatically erased. Please see the E-Mail which has been sent to you, to learn how to fix this.

עצירת הזרימה איננה משנה את הלחץ הכולל (או בעברית לחץ הסטגנציה=עצירה). זהו מספר קבוע, כל עוד לא הוספנו או גרענו מהזורם אנרגיה כלשהי. למעשה זו מהותו של חוק ברנולי, שהלחץ הטוטאלי נשאר קבוע.
אפשר למצוא עוד קצת בנושא כאן (יש עוד המון המון מקומות נוספים כמובן):
http://en.wikipedia.org/wiki/Lift_(force)
או כאן:
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9B...%9C%D7%95%D7%99

כוונתי היתה כמובן שהלחץ הכולל נשמר, ואילו הלחץ הסטאטי (ביחס למע' צירים צמודת כנף) גדל. ככה זה כשכותבים מהר מהר...
תודה.
בן

Your signature did not follow Fresh's signatures policy, therefore it was automatically erased. Please see the E-Mail which has been sent to you, to learn how to fix this.

כרגיל, בן מציל את המצב...

תודה! ענית לשאלתי ואף החכמת אותי בנוגע לגלי הלם.
תודה.

158 . מתחילים לראות את הסוף .

תודה רבה לכל העונים(הכנסתי התייחסות ספציפית במהלך השרשור)

קצת פספסתם את כוונתי...
אני (חושב שאני...)יודע איך נוצר עילוי. זו לא השאלה.
השאלה היא יותר תיאורטית- מה "מודיע" לחלקיק אויר שקיים לפניו מכשול וגורם לו להתעקל עוד בטרם פגש את הכנף.

ושוב תודה לעונים, כרגיל - תשובותיכם מרתקות ומועילות

158 . מתחילים לראות את הסוף .