Płyny zwykłe niezwykłe

Ostatnio opowiedziałem trochę o zjawisku jakim jest opór aerodynamiczny. Jednak jedynie w kilku słowach wspomniałem o sile, dzięki której samoloty latają a wyścigowe samochody nie odrywają się od jezdni. Jest nią siła nośna i nie przez przypadek piszę o niej w połączeniu z siłą oporu. Jeżeli nie czytaliście poprzedniego artykułu zapraszam tu . Wszystkim, którzy są już po lekturze życzę miłego czytania. Opór aerodynamiczny i siła nośna, część 2 Jak już sobie wspominaliśmy opór aerodynamiczny ma dwa źródła: siła tarcia o powierzchnie przedmiotu oraz siła ciśnienia działająca na przód i tył ciała. Jeżeli suma sił działających na część czołową przedmiotu będzie większa niż suma sił od strony zawietrznej będziemy obserwowali opór aero- lub hydrodynamiczny – w zależności od płynu w jakim się znajdujemy. Co jednak z tą nośnością? Odpowiadają za nie te same zjawiska. Wyobraźmy sobie opływ kuli z pistoletu. Jest ona osiowosymetryczna i dość łatwo zauważyć, że strumień opływający ciało m

  Lecieliście kiedyś samolotem? Ja miałem tę przyjemność kilkukrotnie. Jest to dość wrażliwy tematy biorąc pod uwagę emisje CO2, zmiany klimatu i dzisiejsze apele o życie zero waste. Czy więc powinniśmy rezygnować z podróży samolotem? Pewnie tak, ale bądźmy realistami. Ilu z nas jest na to gotowych i czy tam gdzie istnieje wielki biznes jest miejsce na dbanie o klimat i dobrą przyszłość następnych pokoleń? Okazuje się, że tak. Przed Wami ecoDemonstrator. ecoDemonstrato, na styku nauki i biznesu ecoDemonstrator to już wiekowy program firmy Boeing skupiający się na technologiach mogących zmniejszyć hałas, zużycie paliwa, emisje CO2 oraz podwyższyć bezpieczeństwo przelotów. Generalnie znajdziemy tam wszystko co można podpiąć pod słowo EKO! Sięga on historią jeszcze roku 2001 gdy firma testowała w swoich silnikach dysze o kształcie szewronu, które zmniejszały hałas i na stałe już weszły do kanonu lotnictwa. Jednak właściwy start to rok 2010. Od tego roku, a właściwie od 2012 kiedy pr

Dlaczego idąc z parasolem pod wiatr jest nam tak ciężko? Czemu samochód może się wywrócić jeżeli zostanie uderzony w bok podmuchem wiatru? Dlaczego skrzydła samolotu mają taki dziwny kształt? Jeżeli szukacie odpowiedzi na te pytania to niestety nie znajdziecie ich tutaj… No może znajdziecie ale tylko w bardzo okrojonej formie. Zapraszam na słowo wstępu o oporze aerodynamicznym i sile nośnej. Opór aerodynamiczny i siła nośna, część 1 Kiedyś słyszałem, że istnieje hipoteza jakoby samoloty latały dzięki uderzeniom cząsteczek powietrza w skrzydła samolotu. Przekazują im swój pęd i w ten sposób samolot się unosi. Nie jest to jednak do końca prawda! Siła aerodynamiczna, odpowiedzialna za opór, oraz sił nośna powstają gdy dowolne ciało jest opływane przez strugę cieczy – niezależnie czy jest to spowodowane ruchem płynu np. wiatrem, czy też to ciało porusza się w nieruchomym płynie np. startujący samolot. Opływany przedmiot zaburza przepływ płynu i powoduje nie tylko tarcie cząsteczek o je

  Chciałem napisać coś o aerodynamice ciał i oporze jaki stawiają różne ciała gdy ‘uderza’ w nie struga płyny. Jednak zdałem sobie sprawę, że aby o tym opowiedzieć należy najpierw powiedzieć kilka słów o warstwie przyściennej. Czym jest i dlaczego jest ważna? Inaczej mówiąc trochę naukowego bełkotu o zjawisku, które mimo że towarzyszy nam w każdej chwili i zupełnie nas nie interesuje, ani go nie postrzegamy. Warstwa przyścienna i kilka słów o prędkości Na początku zastanówmy się czym warstwa przyścienna jest? Jak już pisałem ( tu ) lepki płyn przepływający wzdłuż jakiejś ściany trze o nią co powoduje straty energii i wydzielanie się ciepła. Tarcie to powoduje, że warstewki płynu znajdujące się przy ścianie hamują i w efekcie okazuje się, że warstwa znajdująca się najbliżej ściany nie porusza się zupełnie (przyjmuje się że prędkość na ścianie zawsze jest równa 0). Warstwa ta ciągnie za sobą kolejną warstwę spowalniając ją, a ta kolejną i kolejną (jeżeli nie wiecie o jakich warstwach

  Rysunek 1. Najbardziej znani Reynoldsowie, od lewej Ryan, Burt i Osborn Źródło: Wikipedia Nazwisko Reynolds nigdy nie zostanie zapomniane na naszym świecie. Wikipedia wyświetla, aż 3101 haseł po wpisaniu tego słowa. Natomiast interesujące nas hasła znajdują się dopiero na 51 i 52 pozycji… i przyznam, że trochę smutno mi z tego powodu. No cóż, mechanika płynów nigdy nie wygra z Hollywood. O Reynoldsie, ale nie Ryanie... Osborn Reynolds to irlandzki inżynier i naukowiec żyjący na przełomie XIX i XX w. Zajmował się badaniami wymiany ciepła między płynami i ciałami stałymi, kinetyczną teorią gazów, hamulcami hydraulicznymi, teorią smarowania etc. Mimo, że z natury był inżynierem zdecydował się na studia matematyczne, ponieważ rozumiał, że to właśnie matematyka jest językiem wszystkich nauk ścisłych. Jego niezwykły umysł pozwolił mu uzyskać stanowisko profesora na obecnym Uniwersytecie w Manczesterze (w 1868r nazywał się Owens College) w wieku zaledwie 25lat. Jednak świat zapamiętał i

Kto z nas nie słyszał słynnej legendy o Archimedesie i problemie jaki dostał do rozwiązania od Hierona II króla Syrakuzy? Grek miał wykrzyknąć słynne Eureka i wybiec radośnie z kąpieli. Zaobserwował on, że ciało wrzucone do wody wypiera pewną jej części, a obserwacja ta była kluczem do odpowiedzi na pytanie czy królewska korona wykonana jest ze złota. Archimedes wykonał dwie bryły o ciężarze korony – jedną ze złota i jedną ze srebra. Okazało się, że złota próbka wyparła mniej wody niż srebrna (złoto jest bardziej gęste, a więc przy tej samej masie miało mniejszą objętość). Gdy uczony porównał wyniki z objętością wody jaką wypchnęła korona okazało się, że wypchnęła więcej wody niż czyste złoto. W ten sposób Archimedes udowodnił, że król został oszukany oraz odkrył prawo będące kluczem do wytłumaczenia dlaczego statki pływają. Czy Archimedes miał parcie? Parcie? Każdy student mechaniki i budowy maszyn nie kojarzy dobrze tego słowa. Parcie to inaczej siła z jaką woda lub inne pły