Hogyan működik a szárnyashajó?
A fóliázás több éve izgalomba hozza a vízisportok színterét. Nem csak szórakoztató és gyors, hanem rendkívül környezetbarát is.
De hogyan működik a szárnyashajó?
A legtöbben a szárnyashajót víz alatti repülőgépként írnák le. A fólia vízben alapvetően ugyanazokat a törvényeket követi, mint egy vitorla a szélben. Mivel a víz sűrűsége nagyobb, mint a levegő, még a sokkal kisebb profilok is hatalmas erőket hoznak létre.
Mit jelent a lift?
Minden szárnynak van egy bevezető éle (A pont) és egy hátsó éle (B pont). A szárny felső felületén az A pont és a B pont közötti távolság nagyobb, mint a szárny alsó oldalán. Mivel nagyobb a távolság a felső felületen, ahhoz, hogy a folyadék egyszerre érje el a hátsó élt a szárny felső és alsó részén, a felső felületen haladó folyadéknak gyorsabban kell haladnia, mint a szárny mentén haladó folyadéknak. a szárny alsó oldala. A 18. században Daniel Bernoulli felfedezte, hogy ha a folyadék sebessége nő, a nyomás csökken (Bernoulli-elv).
Mivel a folyadék gyorsabban halad a szárnyasszárny felső oldalán, Bernoullit követve, ez alacsony nyomást eredményezne a szárny tetején és magas nyomást a szárny alján, ami emelőerőt eredményezne. Sajnos ez az elmélet nem magyarázza meg, hogy a repülőgépek miért repülhetnek fejjel lefelé, vagy miért generál felhajtóerőt a lapos szárny. Egy másik elmélet, amely megmagyarázza az emelést, Newton harmadik törvényén alapul, amely kimondja, hogy minden cselekvésre egyenlő és ellentétes reakció van. Ez a részecskekinetikai elmélet azt állítja, hogy a bejövő molekulákat a folyadék lefelé tereli, és ennek következtében a fólia felfelé ható erőt érez.
Bár ez az elmélet nem felel meg a valóságnak, mivel nem veszi figyelembe a molekulák egymás közötti kölcsönhatását, és nem magyarázza meg a nyomáskülönbségeket a szárny mindkét oldalán. A harmadik elmélet az úgynevezett Venturi-effektusra támaszkodik, amely szerint , szűkíti a folyadékok áramlását gyorsabban fog mozogni. Bernoulli elve alapján tudjuk, hogy ha a folyadék gyorsabban halad, akkor alacsony nyomást hoz létre, és a felső és az alsó nyomáskülönbség miatt emelést hoz létre.
Az elmélethez hasonlóan ez az elmélet sem magyarázza meg, hogy a repülőgépek hogyan repülhetnek fejjel lefelé, vagy hogy egy lapos szárny hogyan képes felhajtóerőt generálni. Ennek ellenére a legtöbb tudós egyetért a következő magyarázattal. Az emelés egy reakcióerő, amelyet a szárny tapasztal, amiatt, hogy lefelé fordítja az áramlást. Bármilyen tárgynak, például a szárnyashajónak kell lennie valamilyen erőnek, amely a folyadékot az útból kiszorítja, pl. lendület vagy motorok Ha az adott tárgy, például a szárnyashajó több folyadékot nyom le, mint felfelé, akkor a különbséget emelésnek nevezzük.
Összegzés:
Szárnyas vagy repülőgép szárny, a felhajtóerő az áramlás lefelé fordulásából ered, mivel a szárny görbületet hoz maga körül az áramlásban, magas és alacsony nyomású területek alakulnak ki, ami a szárny felső oldalán magasabb átlagsebességet eredményez. Bernoulli elve szerint a kutatások szerint a szárnyashajók a leghatékonyabbak, ha a támadási szög 3-4 fok, az emelés/ellenállás aránya körülbelül 20-25:1. Ha a támadási szög nagyobb, mint 15 fok, a szárny kialakításától függően elakadás léphet fel. Összességében a repülőgép szárnyaihoz képest a szárnyashajók kisebb támadási szöget használnak a vizek megnövekedett sűrűsége és viszkozitása miatt.
De hogyan működik a szárnyashajó?
A legtöbben a szárnyashajót víz alatti repülőgépként írnák le. A fólia vízben alapvetően ugyanazokat a törvényeket követi, mint egy vitorla a szélben. Mivel a víz sűrűsége nagyobb, mint a levegő, még a sokkal kisebb profilok is hatalmas erőket hoznak létre.
Mit jelent a lift?
Minden szárnynak van egy bevezető éle (A pont) és egy hátsó éle (B pont). A szárny felső felületén az A pont és a B pont közötti távolság nagyobb, mint a szárny alsó oldalán. Mivel nagyobb a távolság a felső felületen, ahhoz, hogy a folyadék egyszerre érje el a hátsó élt a szárny felső és alsó részén, a felső felületen haladó folyadéknak gyorsabban kell haladnia, mint a szárny mentén haladó folyadéknak. a szárny alsó oldala. A 18. században Daniel Bernoulli felfedezte, hogy ha a folyadék sebessége nő, a nyomás csökken (Bernoulli-elv).
Mivel a folyadék gyorsabban halad a szárnyasszárny felső oldalán, Bernoullit követve, ez alacsony nyomást eredményezne a szárny tetején és magas nyomást a szárny alján, ami emelőerőt eredményezne. Sajnos ez az elmélet nem magyarázza meg, hogy a repülőgépek miért repülhetnek fejjel lefelé, vagy miért generál felhajtóerőt a lapos szárny. Egy másik elmélet, amely megmagyarázza az emelést, Newton harmadik törvényén alapul, amely kimondja, hogy minden cselekvésre egyenlő és ellentétes reakció van. Ez a részecskekinetikai elmélet azt állítja, hogy a bejövő molekulákat a folyadék lefelé tereli, és ennek következtében a fólia felfelé ható erőt érez.
Bár ez az elmélet nem felel meg a valóságnak, mivel nem veszi figyelembe a molekulák egymás közötti kölcsönhatását, és nem magyarázza meg a nyomáskülönbségeket a szárny mindkét oldalán. A harmadik elmélet az úgynevezett Venturi-effektusra támaszkodik, amely szerint , szűkíti a folyadékok áramlását gyorsabban fog mozogni. Bernoulli elve alapján tudjuk, hogy ha a folyadék gyorsabban halad, akkor alacsony nyomást hoz létre, és a felső és az alsó nyomáskülönbség miatt emelést hoz létre.
Az elmélethez hasonlóan ez az elmélet sem magyarázza meg, hogy a repülőgépek hogyan repülhetnek fejjel lefelé, vagy hogy egy lapos szárny hogyan képes felhajtóerőt generálni. Ennek ellenére a legtöbb tudós egyetért a következő magyarázattal. Az emelés egy reakcióerő, amelyet a szárny tapasztal, amiatt, hogy lefelé fordítja az áramlást. Bármilyen tárgynak, például a szárnyashajónak kell lennie valamilyen erőnek, amely a folyadékot az útból kiszorítja, pl. lendület vagy motorok Ha az adott tárgy, például a szárnyashajó több folyadékot nyom le, mint felfelé, akkor a különbséget emelésnek nevezzük.
Összegzés:
Szárnyas vagy repülőgép szárny, a felhajtóerő az áramlás lefelé fordulásából ered, mivel a szárny görbületet hoz maga körül az áramlásban, magas és alacsony nyomású területek alakulnak ki, ami a szárny felső oldalán magasabb átlagsebességet eredményez. Bernoulli elve szerint a kutatások szerint a szárnyashajók a leghatékonyabbak, ha a támadási szög 3-4 fok, az emelés/ellenállás aránya körülbelül 20-25:1. Ha a támadási szög nagyobb, mint 15 fok, a szárny kialakításától függően elakadás léphet fel. Összességében a repülőgép szárnyaihoz képest a szárnyashajók kisebb támadási szöget használnak a vizek megnövekedett sűrűsége és viszkozitása miatt.
