Перейти к содержимому

Фотография
* * * * * 2 Голосов

Гидро- и аэродинамика яхт


Сообщений в теме: 5762

#4326 v.N.sidorov

v.N.sidorov

    Мой ветер не стих..

  • Капитан
  • 3 702 сообщений
  • Из:samara
  • Судно: motolodka
  • Название: Adroit Boat

Отправлено 10 августа 2018 - 20:00

Это не я! Это a_max проболтался!

B) Спасибо! :D  :D  :D  :D


  • 0

#4327 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Za RUDDI u SKR

  • Инженер
  • 16 362 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 10 августа 2018 - 20:24

Наши лодки сквозь все преграды проходят: сети, скалы, пустыни с песками, потому, что покрыты прочной слизью!!!

Не чета яхтам, которые двиужутся относительно воды ещё вверх, вниз, справа на лево. Пожалуй, придётся всякие турбулизаторы клеить на бортах - поперёк, на киле - по диагонали. :cry:  :D 

Фалы на мачте провёл снаружи, приклеил вдоль много-много ниток. :wacko: Наверное, теперь обгоню Лобаныча. :rolleyes:


  • 0

#4328 plis

plis

    яхтомечтатель

  • Капитан
  • 5 184 сообщений
  • Из:Химки
  • Судно: RIB Аполлон 460

Отправлено 10 августа 2018 - 20:43

Не, не означает. Во-первых гидростатическая сила по мере всплытия уменьшается. Гидродинамическая (сопротивление) по мере того же всплытия растет пока растет скорость.
Т.е. обе приводят к уменьшению скорости.

Ну, с пролетарской точки зрения такое сложно представить.)
Ведь, сила направленная вверх(гидростатическая), даже если уменьшается, не может приводить к уменьшению скорости. Вызваное этой силой ускорение, оно, может стать нулевым и скорость перестанет увеличиваться тогда, когда сама эта сила станет равна нулю, но как она может уменьшить скорость?
Сама эта сила зависит от плотности среды прямо.
Так?
С другой стороны, сила сопротивления движению среды растёт пропорционально квадрату скорости, которое тело приобрело под действием гидростатической силы.
Так?

Не может ли так случиться, что эти силы сравняются и движение станет установившемся и равномерным?
Или, всё-таки будет "перекомпенсация", и тело будет двигаться с ускорением меняющим знак, пока погруженный объём его не вытеснит вес воды равный весу его?)
Вдоль вертикальной оси, конечно.
  • 0

#4329 v.N.sidorov

v.N.sidorov

    Мой ветер не стих..

  • Капитан
  • 3 702 сообщений
  • Из:samara
  • Судно: motolodka
  • Название: Adroit Boat

Отправлено 10 августа 2018 - 21:07

Наши лодки сквозь все преграды проходят: сети, скалы, пустыни с песками, потому, что покрыты прочной слизью!!!

Не чета яхтам, которые двиужутся относительно воды ещё вверх, вниз, справа на лево. Пожалуй, придётся всякие турбулизаторы клеить на бортах - поперёк, на киле - по диагонали. :cry:  :D

Фалы на мачте провёл снаружи, приклеил вдоль много-много ниток. :wacko: Наверное, теперь обгоню Лобаныча. :rolleyes:

Наверно будет жарко на гонке.


  • 0

#4330 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 655 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 10 августа 2018 - 23:57

1. Ну, с пролетарской точки зрения такое сложно представить.)
2. Ведь, сила направленная вверх(гидростатическая), даже если уменьшается, не может приводить к уменьшению скорости. 
3. С другой стороны, сила сопротивления движению среды растёт пропорционально квадрату скорости, которое тело приобрело под действием гидростатической силы. Так?
4. Не может ли так случиться, что эти силы сравняются и движение станет установившемся и равномерным?
5. Или, всё-таки будет "перекомпенсация", и тело будет двигаться с ускорением меняющим знак, пока погруженный объём его не вытеснит вес воды равный весу его?

1. А надо.  :)

Прежде всего, говоря о гидростатической силе, надо разделить два варианта. Всплывает тело, полностью погруженное в жидкость - шар со дна моря, или тело, погруженное частично - корпус надводного корабля. В первом случае гидростатическая сила постоянна и равна силе Архимеда. Во втором она будет уменьшаться, поскольку уменьшается погруженный объем. И та же архимедова сила.

2. Сила - масса на ускорение. Если сила уменьшается при фиксированной массе, значит ускорение отрицательно. Ускорение - это изменение скорости. Т.е. скорость уменьшается.

3. Почти. Только скорость зависит от разности гидростатической силы и силы сопротивления.

4. В случае полностью погруженного тела - может.

5. Если решать задачу динамики, с учетом ВСЕХ сил, включая инерцию, такое возможно. Если остаться в рамках гидродинамики, пренебрегая другими массовыми силами, то причин для пульсаций нет.


  • 1

#4331 a_max

a_max

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 842 сообщений
  • Из:moscow

Отправлено 11 августа 2018 - 00:12

К этому можно добавить, что вдоль тела изменяется и нормальная составляющая давления. Оно создает дополнительную нагрузку на покрытие. 

Так давление со скоростью и связано.  Собственно вот. Взято отсюда.

http://msun.ru/uploa...kaf/tus/004.pdf

Прикрепленные изображения

  • пог_слой_турб.jpg

Сообщение отредактировал a_max: 11 августа 2018 - 00:13

  • 0

#4332 Danev

Danev

    Оффлайн

  • Инженер
  • 17 518 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 11 августа 2018 - 00:31

Так давление со скоростью и связано.  Собственно вот. Взято отсюда.

http://msun.ru/uploa...kaf/tus/004.pdf

.Беда таких издательских компиляций -- в смещении акцентов. Подразумевается, что рост давления в корме - это зло, потому что к нему привязывают торможение в ПС и отрыв вихрей. И все это преподносят как составляющую сопротивления многострадального корпуса.

 

Однако торможение потока в корме носит не только вязкостный характер, но и потенциальный, выполняющейся для ньютоновской жидкости тоже. И оно имеет положительное влияние на ходкость - повышенное давление в корме толкает судно вперед, работая на парадокс Д'Аламбера, который сообщает нам о нулевом сопротивлении корпуса в идеальной жидкости.

Всегда очень полезно рассматривать не только обращенное движение - когда поток натекает на тело, но и прямое движение, когда тело раздвигает неподвижную жидкость. Хорошая гимнастика для разума.


  • 2

#4333 BUNA

BUNA

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 937 сообщений
  • Из:SPb
  • Судно: надувная лодка
  • Название: BUNA

Отправлено 11 августа 2018 - 01:27

:smilie_none:

Не буду спорить по поводу гимнастики. Может это и наглядно но неточно.

:smilie_none:

Подобные модели, по большому счету аналитические, сейчас заменены прямым численным моделированием. Решением уравнений гидродинамики численными методами на весьма частой сетке. В этих моделях при решении уравнений не выделяются одни явления в ущерб другим. Т е нет главного и второстепенного, просто тупо решают уравнения.  Используют при этом данные экспериментов в трубе и/или бассейнею Это дает очень приличный результат.

Посчитанное совпадет с построенным.

:smilie_none:


  • 0

#4334 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 655 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 11 августа 2018 - 01:37

Подобные модели, по большому счету аналитические, сейчас заменены прямым численным моделированием. Решением уравнений гидродинамики численными методами на весьма частой сетке. В этих моделях при решении уравнений не выделяются одни явления в ущерб другим. Т е нет главного и второстепенного, просто тупо решают уравнения.  Используют при этом данные экспериментов в трубе и/или бассейнею Это дает очень приличный результат.

Посчитанное совпадет с построенным.

:smilie_none:

К сожалению совпадает далеко не всегда. Иногда отличается в 2 раза и больше.

Проблема в том, что при численном моделировании мы изучаем не реальный объект, а его математическую модель. А вот насколько эта модель соответствует реальности - вопрос, часто, открытый. Плюс всякие предположения, сетка, граничные условия, дискретизация, модели турбулентности и т.д., и т.п. Короче, получаем мясорубку, в которую что ни заложишь, всегда что-то получишь. Но насколько это полученное близко к истине, знает только считала. Или выясняется при сравнении с экспериментом.


  • 3

#4335 plis

plis

    яхтомечтатель

  • Капитан
  • 5 184 сообщений
  • Из:Химки
  • Судно: RIB Аполлон 460

Отправлено 11 августа 2018 - 01:37

2. Сила - масса на ускорение. Если сила уменьшается при фиксированной массе, значит ускорение отрицательно. Ускорение - это изменение скорости. Т.е. скорость уменьшается.

Шахматный мир в беспокойстве!

Скорость - ускорение на время. Плюс вэ нулевое. Если сила не поменяла направление, то скорость меньше вэ нулевого никак быть не может...
Уменьшается, ведь, не сила "вверх".
Растёт сила, та что вниз...

С уважением.

Сообщение отредактировал plis: 11 августа 2018 - 01:43

  • 0

#4336 a_max

a_max

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 842 сообщений
  • Из:moscow

Отправлено 11 августа 2018 - 01:39

Всегда очень полезно рассматривать не только обращенное движение - когда поток натекает на тело, но и прямое движение, когда тело раздвигает неподвижную жидкость. Хорошая гимнастика для разума.

Вроде как движение судна, это и есть прямое движение по вашему определению.


  • 0

#4337 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 655 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 11 августа 2018 - 02:02

Шахматный мир в беспокойстве!
Скорость - ускорение на время. Плюс вэ нулевое. Если сила не поменяла направление, то скорость меньше вэ нулевого никак быть не может...

 

Уменьшается, ведь, не сила "вверх".
Растёт сила, та что вниз...

В Багдаде все спокойно!

Почему не может? Может быть и 0, и -Vo. Кто ей запретит, если ускорение отрицательное? 

 

Если часть тела при старте выступает из воды, то сила "вверх" тоже будет уменьшаться при всплытии. А сила "вниз" расти с ростом скорости.


Сообщение отредактировал БАР: 11 августа 2018 - 11:00

  • 0

#4338 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 11 августа 2018 - 02:51

Так давление со скоростью и связано.  Собственно вот. Взято отсюда.
http://msun.ru/uploa...kaf/tus/004.pdf

Шедевр в духе "Занимательной физики"!

Поток воды, встречая на своем пути корпус судна, разделяется на две части. При этом каждая из них сжимается внешними, удаленными от корпуса массами воды. Наибольшее сжатие наблюдается в средней, наиболее широкой части длины. Согласно закону сохранения энергии в движущихся потоках из-за сжатия неразрывно движущегося потока его скорость в этом районе будет наибольшей, а давление, следовательно, наименьшим (см. эпюру I рис. 1.6).

Наименьшее давление в результате наибольшего сжатия. :o И рецензенты - академики транспорта. Транспорт - это новая научная отрасль? Поубивав бы. Слова "пограничный слой" присутствуют, но понятие о том, что это такое, у афтара отсутствует напрочь.  Конечно от пития из таких "источников знаний" в голове будет винегрет. Бедные рыбаки!


  • 1

#4339 Danev

Danev

    Оффлайн

  • Инженер
  • 17 518 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 11 августа 2018 - 10:13

:smilie_none:

Не буду спорить по поводу гимнастики. Может это и наглядно но неточно.

:smilie_none:

Подобные модели, по большому счету аналитические, сейчас заменены прямым численным моделированием.... Это дает очень приличный результат.

Посчитанное совпадет с построенным.

:smilie_none:

Да, это тренд, и вы очень правильно выделяете словечко "тупо".

Напрямую решать моделирующие уравнения - это то же самое, что составлять меню обеда из условия достаточности количества жиров, белков, углеводов и минеральных солей - если привлекать "пищевую" аналогию коллеги lop. Насколько вкусным получится обед - мы заранее не знаем, если не будем использовать аналитические знания по полученным ранее частным решениям, даже если они оценочные, приблизительные и вообще неправоверные..


  • 0

#4340 v.N.sidorov

v.N.sidorov

    Мой ветер не стих..

  • Капитан
  • 3 702 сообщений
  • Из:samara
  • Судно: motolodka
  • Название: Adroit Boat

Отправлено 11 августа 2018 - 17:18

 

Посчитанное совпадет с построенным.

:smilie_none:

Почему  ВЫ так  в этом уверены?


  • 0

#4341 свободник

свободник

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 906 сообщений
  • Из:село Пивань
  • Судно: катамаран
  • Название: Тэмтигэ

Отправлено 15 августа 2018 - 03:42

Пока улеглись страсти по "занимательной физике", спрошу про парусники.
Интересуют лодки хорошо лавирующие при сильном ветре и волне (в шторм).
Какими особенностями (геометрическими, архитектурными, весовыми и т.д.) они должны обладать?
  • 1

#4342 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 4 688 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 15 августа 2018 - 05:17

Если исходить из официального определения слова "шторм", то при средней скорости ветра более 20,8м/с довольно сложно представить парусник, который будет хорошо лавироваться. На ум приходит пожалуй два "архитектурных типа": мегаяхта и парусная доска. Ну, доска, понятно, никому не интересна, мегаяхта, наверное, тоже.
Можно пойти от обратного и задать вопрос несколько иначе: почему в шторм парусники плохо лавируются? Даже в отсутствии "сильной волны" (довольно неопределённое понятие) налицо три отрицательных фактора, ухудшающих лавировочные качества:
- низкое аэродинамическое качество зарифленного(ых) паруса(ов);
- большое аэродинамическое сопротивление корпуса, такелажа и оголившейся части рангоута;
- наличие приповерхностного ветрового течения.
Можно представить какой-нибудь специальный парусник, типа сэйлрокета, с низким корпусом, без рангоута и стоячего такелажа, специально заточенный "под шторма", который на гладкой воде может развить достаточно высокую скорость на лавировке, однако даже несильная волна напрочь убьёт эту скорость, а без скорости, да на встречном течении сложно быть хорошим лавировщиком.
То есть, основной фактор, не дающий яхтам быть хорошими лавировщиками в шторм, это волна ("сильная").
Почему доски и мегаяхты? Доски могут поддерживать высокую скорость на волне, потому что для них полёт с гребня на подошву волны не критичен (хотя "капитанов" досок желающих и могущих лавироваться при средней скорости ветра более 20м/с совсем не много). А мегаяхты - просто потому, что для них волна, которая "сильная" для обычных яхт, может быть "не сильной" в силу их собственного размера.
  • 1

#4343 Игорь К.

Игорь К.

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 16 475 сообщений
  • Из:Челябинск

Отправлено 15 августа 2018 - 06:15

Пока улеглись страсти по "занимательной физике", спрошу про парусники.
Интересуют лодки хорошо лавирующие при сильном ветре и волне (в шторм).
Какими особенностями (геометрическими, архитектурными, весовыми и т.д.) они должны обладать?

 


Колись.


  • -1

#4344 свободник

свободник

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 1 906 сообщений
  • Из:село Пивань
  • Судно: катамаран
  • Название: Тэмтигэ

Отправлено 15 августа 2018 - 08:35

Если исходить из официального определения слова "шторм", то при средней скорости ветра более 20,8м/с довольно сложно представить парусник, который будет хорошо лавироваться...

Если на гладкой воде в слабый ветер лавировочный угол 60 градусов - очень хорошо, то в шторм "хорошо" будет, допустим, уверенные 100-120 градусов. Это в моем представлении.
Хотелось бы обсудить примеры удачных штормовых лавировщиков.
Для начала предположу, что большинство современных широкотранцевых "плавдач" отпадают.
  • 2

#4345 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 7 419 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 15 августа 2018 - 09:42

Хотелось бы обсудить примеры удачных штормовых лавировщиков.
 

Колин Арчер. RS Специально придумал для спасания рыбаков, попавших в Шторм. Моторов тогда еще небыло.


Сообщение отредактировал greylonly: 15 августа 2018 - 09:42

  • 1

#4346 Toni Basilio

Toni Basilio

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 2 155 сообщений
  • Из:Санкт-Петербург
  • Судно: СТ-25
  • Название: Модерна

Отправлено 15 августа 2018 - 10:59

Для того, чтобы лодка хорошо лавировалась (а что такое хорошо? 60 градусов к истинному в слабый ветер это далеко не хорошо) необходимо, чтобы она не лежала на руле, то есть была уцентрована. Учитывая, что у большинства яхт при взятии рифов центровка нарушается, то и лавируются они хуже. Потом, как выше отметил lop, у зарифленных парусов низкое аэродинамическое качество.

С другой стороны, существуют полуторамачтовики. Кэчи и иолы легче уцентровать в данном случае. Например оставить полную бизань и маленький стаксель. ЦП будет лежать по длине, где положено, при этом довольно низко, что уменьшит кренящий момент. При этом аэродинамическое качество парусов не сильно ухудшится.

Но надо понимать, что платой за хорошую лавировку в шторм будет гораздо более худшие ходовые качества в нормальную погоду, по сравнению с остальными яхтами.

Суда упомянутого выше Колина Арчера всё это демонстрируют.


  • 0

#4347 Гость_Дон П.Зурита_*

Гость_Дон П.Зурита_*
  • *******

Отправлено 15 августа 2018 - 12:24

Вероятно, корпуса с большим отношением L/B и солидным (по нынешним меркам) водоизмещением будут обладать преимуществом перед легкими и широкими современными, что и доказывается успехами в океанских гонках с преобладанием лавировки против сильного волнения лодок проектов 20-х - 40-х годов; вероятно, это одна из причин (помимо красоты), по которым их продолжают строить. И будут строить и далее.
  • 1

#4348 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 25 655 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 15 августа 2018 - 14:45

Для того, чтобы лодка хорошо лавировалась необходимо, чтобы она не лежала на руле, то есть была уцентрована.  Кэчи и иолы легче уцентровать в данном случае.  При этом аэродинамическое качество парусов не сильно ухудшится.

 

Вероятно, корпуса с большим отношением L/B и солидным (по нынешним меркам) водоизмещением будут обладать преимуществом перед легкими и широкими современными, что и доказывается успехами в океанских гонках с преобладанием лавировки против сильного волнения лодок проектов 20-х - 40-х годов. 

 

Ну вот, собственно, и сформулированы основные требования, позволяющие улучшить лавировочные качества в сильный ветер при ходе против большой "штормовой" волны.


  • 0

#4349 ChiefUA

ChiefUA

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPip
  • 359 сообщений
  • Из:Николаев
  • Судно: был
  • Название: Морж

Отправлено 15 августа 2018 - 16:34

Просто красивый ролик: 


  • 1

#4350 v.N.sidorov

v.N.sidorov

    Мой ветер не стих..

  • Капитан
  • 3 702 сообщений
  • Из:samara
  • Судно: motolodka
  • Название: Adroit Boat

Отправлено 15 августа 2018 - 20:19

что ответ -Тони,что Дона говорит о вероятности...


  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей


    Ahrefs (1)