Почему два разных «эффекта земли», используемые самолетами и автомобилями, делают совершенно противоположные вещи почти в одних и тех же условиях?

Я нашел. Почему эффект земли имеет такой разный результат для крыльев и автомобилей? и: мне не разрешено комментировать как новому пользователю из-за какого-то странного правила, и я недостаточно знаю, чтобы ответить на вопрос, поскольку я искал в Интернете, чтобы найти ответ на этот вопрос.

Все объясняют, что два типа «эффекта земли» имеют одно и то же название, но представляют собой два совершенно разных явления, но, кажется, никто не ответил должным образом на вопрос, по крайней мере, насколько я могу понять. Все хорошо и правильно, говоря, что это разные эффекты для разных целей, но это не объясняет, почему два противоположных эффекта возникают в таких сходных условиях. Первоначально я искал ответ на этот вопрос строго в контексте дизайна автомобиля - почему эффект земли в автомобильном контексте засасывает автомобиль, используя эффект Вентури, но иметь полностью каплевидный автомобиль нецелесообразно по причине создавая подъемную воздушную подушку внизу, хотя кто-то может подумать, что изгиб к земле будет действовать как трубка Вентури и засасывать машину вниз. Вопрос в том: "

Я думаю, что ответ aeroalias как бы объяснил это, но не ясно и прямо; эффект Вентури происходит до тех пор, пока поток Вентури не станет настолько экстремальным, что поток «захлебнется», и эффект Вентури перестанет действовать, и у вас будет просто воздушная подушка? Это ответ?

edit: Это может прояснить, о чем я спрашиваю, хотя это в основном перефразирование того, что я уже спросил:

Почему под автомобилем (как у самолета) не образуется воздушная подушка, если его днище изогнуто к земле? Возникает ли эффект Вентури, когда кривая пологая, но образуется воздушная подушка, когда она более крутая и поток «запирается»? Я думаю, что понимаю основную теорию эффекта земли автомобиля, но что вызывает эффект земли самолета и какие условия определяют, создается ли восходящая или нисходящая сила?

«Все объясняют, что два типа «эффекта земли» имеют одно и то же название, но представляют собой два совершенно разных явления». Мой ответ утверждает, что это одно и то же явление с разными результатами. Я добавил небольшой абзац, который должен сделать единственное различие между ними более очевидным, хотя ответ Питера Кампфа дает более точное объяснение.
@Санчизес, спасибо! Ваш добавленный абзац действительно помог мне понять сходство
@Sanchises Прости. Я думаю, что ваш ответ рассуждал иначе, чем многие другие. Таким образом, ваш ответ в основном говорит о том, что наличие закрытой области над землей предотвращает замену или утечку воздуха, когда он всасывается или выталкивается? Таким образом, в машине-сосуне, такой как Chaparral 2J, вы можете поддерживать низкое давление внизу, но в судне на воздушной подушке вы можете поддерживать высокое давление внизу, чтобы он оставался на плаву? Я думаю, что не понимаю этого, хотя я также думаю, что это отличается от общепринятого возникновения «эффекта земли» как для авиации, так и для автомобилей, которые не связаны с герметичными зонами или активным всасыванием.
Вы говорите «запечатанный», но на самом деле ни один из ящиков не запечатан. Эффект земли очень быстро увеличивается с меньшим зазором, поэтому я использовал экстремальные примеры, чтобы дать интуитивное представление о лежащей в основе физике. В конце концов, все дело в создании барьера, чтобы вам требовался меньший нисходящий поток воздуха (= кинетическая энергия, «теряемая» потоком вниз) для создания такой же подъемной силы. Для огромных крыльев земли более чем достаточно; для автомобилей требуется меньший зазор.

Ответы (3)

Эффект Вентури возникает до тех пор, пока Вентури не станет настолько экстремальным, что поток «захлебнется», и эффект Вентури перестанет действовать, и у вас будет просто воздушная подушка? Это ответ?

Нет. Ни один из ответов на ваш связанный вопрос вообще не говорит об эффекте Вентури!

В случае с самолетом крыло все еще находится достаточно далеко над землей, и здесь вообще нет значительного эффекта Вентури. Поле давления вокруг крыла по-прежнему такое же, как и при свободном полете, но поскольку воздух не может двигаться вниз за крылом, эффективный угол атаки уменьшается, что снижает индуктивное сопротивление. Это даже не сильно увеличивает подъемную силу, наиболее значительным эффектом является снижение сопротивления.

В случае с автомобилем днище автомобиля находится гораздо ближе к земле, но эффект Вентури все же не играет большой роли. Нижняя часть автомобиля действует как перевернутое крыло, которое создает восходящую подъемную силу. Земля снова предотвращает, в данном случае, восходящий поток, на этот раз предотвращая поступление другого воздуха, и это снова снижает индуктивное сопротивление. Дело опять же не в том, чтобы создать большую силу, а в том, чтобы создать силу с меньшим сопротивлением, чтобы автомобиль мог двигаться быстрее с тем же двигателем (большинство гоночных классов ограничены мощностью двигателя или объемом цилиндров).

Также обратите внимание, что эффект Вентури всегда был бы нисходящим, поэтому, если бы эффект Вентури возрастал до тех пор, пока он не стал бы «задушенным», он бы тянул самолет (у которого крылья выше, поэтому определенно нет задыхания) вниз и, возможно (в зависимости от того, задохнулся бы под машиной) толкаем машину вверх, наблюдается обратное.

Хм... как же тогда часто утверждается, что граунд-эффект для гоночной машины X равен Y кг? Да, думаю, это должно быть N в первую очередь, но в любом случае оно часто измеряется сотнями килограммов.
Спасибо за ответ! Я думаю, мне нужно немного больше прочитать об аэродинамике, чтобы понять большую часть того, что вы имеете в виду.
@ Jpe61, я сильно подозреваю, что это просто небрежная формулировка, в которой нисходящая сила называется «эффектом земли», хотя на самом деле это просто нисходящий подъем, и земля просто позволяет создавать его с гораздо меньшим сопротивлением.
Да, может быть. Ведь речь идет об отрасли, которая назвала нисходящие подъемные устройства «спойлерами» 😃
@JanHudec Засорение потока является проблемой для всех канальных воздушных потоков, включая воздуховоды Вентури и днища автомобилей. Если это происходит на впуске ТРД, двигатель «дергается». Если это происходит в канале охлаждения двигателя или его радиаторе, двигатель перегревается. Если это происходит под машиной, руль вдруг становится ужасно легким!

Это правда, что аэродинамический профиль и быстрый автомобиль имеют обтекаемые и изогнутые профили.

Крыло в полете создает под собой волну высокого давления, которая помогает поддерживать самолет. Эта волна падает на землю и отражается от нее. Обычно отражение следует далеко за самолетом, но очень низко оно может воздействовать на крыло и увеличивать подъемную силу. Это эффект земли.

Когда обтекаемые автомобили впервые достигли высоких скоростей, эффект был подобен эффекту крыла; под ним создавалась волна высокого давления, которая отражалась от дороги, рулевое управление значительно облегчалось, а сцепление шин с дорогой резко ослаблялось. В конечном счете, множественные отражения между землей и шасси могут вызвать такое сильное нарастание или стену давления, что поток захлебнется, а сопротивление резко возрастет.

Ранние попытки противостоять этим нежелательным побочным эффектам включали перевернутые крылья в носовой и хвостовой части. Но использование хрупких паллиативов никогда не было хорошим решением.

Конструкторы автомобилей обратились к аэродинамической трубе и учебнику по аэродинамике и там открыли эффект Вентури. Благодаря конструкции нижней части в виде трубы Вентури и избежанию засорения потока весь автомобиль превратился в перевернутое крыло.

В этом отношении на самом деле нет никакой разницы между верхней поверхностью крыла и стенкой трубы Вентури, на самом деле иногда полезно думать о крыле как о половине трубы Вентури или наоборот. Оба создают одинаковое ускорение горизонтального потока и ортогональное всасывание за счет эффекта Бернулли. Хитрость с быстрыми автомобилями заключается в том, чтобы заставить нижнюю сторону работать сильнее, чем верхнюю, и тщательно профилировать трубу Вентури, чтобы избежать резкого уменьшения площади, вызывающего закупорку потока.

Единственная оставшаяся проблема заключалась в том, чтобы усилить подвеску, чтобы она не проседала на максимальной скорости.

Так что же произойдет, если у меня есть плоская тарелка под углом атаки, когда она приближается к земле? Будет ли он «поддерживать самолет» и толкать его вверх или «действовать как трубка Вентури» и засасывать его вниз?
Был бы интересный эксперимент. Я предполагаю, что при низком AoA подъемная сила уменьшится из-за всасывания, но при высоком AoA поток захлебнется и подъемная сила увеличится. Но я могу ошибаться. Для этого существуют аэродинамические трубы.
Аэродинамические трубы не объясняют, почему что-то происходит :)
@ROIMaison Ты не спрашивал почему, ты спрашивал что. Именно для этого и существуют аэродинамические трубы. Не могли бы вы придерживаться комментариев к основному ответу.
Теперь мне разрешено комментировать. Спасибо. Я чувствую, что это ответ, который лучше всего отвечает на вопрос. Думаю, мне нужно немного больше узнать, чтобы понять, о чем говорит Ян Худек. Значит, в конце концов, это случай эффекта Вентури, но только когда угол атаки достаточно мал? Я тоже не совсем понимаю, чем крыло похоже на вентури? Я думал, что крыло — это базовое устройство, которое создает давление внизу, нагнетая воздух вниз, когда он движется вперед (если передняя часть выше задней), или создает давление сверху и, следовательно, прижимную силу, нагнетая воздух (когда передняя часть ниже)?
@ElliottSavva Эффективный аэродинамический профиль создает как низкое давление вверху, так и высокое давление внизу. И верхняя поверхность крыла, и канал Вентури ограничивают путь воздуха, поэтому он должен ускоряться для сохранения массового расхода, и, согласно принципу Бернулли, это вызывает падение давления. Плоские тарелки отвлекают, не обращайте внимания. Если вам нужны диаграммы, задайте новый вопрос, чтобы было достаточно места для ответа. (Если вам нравится основной ответ, должна быть серая галочка, которую вы можете нажать, чтобы показать ее)
@GuyInchbald Ах, раньше я, очевидно, неправильно понимал, как работает крыло. Значит, они пассивно ускоряют воздух сверху сильнее, чем снизу? На днях я смотрел фильм, и кто-то говорил в нем о крыльях и принципе Бернулли и сказал, что верхняя сторона имеет большую площадь поверхности, чем нижняя. Это как-то связано с этим? Я полагаю, это означает, что отклонение от плоской линии вверху больше, чем внизу, и воздух должен двигаться быстрее, предполагая, что сверху проходит та же масса воздуха, что и снизу, а не больше?
@ElliottSavva Стоит прочитать статью в Википедии о лифте. Немного напыщенно и местами плохо структурировано, но в основе своей верно. en.wikipedia.org/wiki/Lift_(сила)
@GuyInchbald Спасибо. Я проверю это.

крыло самолета предназначено для создания подъемной силы при полете на открытом воздухе. Бывает, что при полете в десяти футах над землей создается меньшее сопротивление, потому что «пузырь» воздуха сжимается между нижней частью крыла и поверхностью земли, и это помогает поддерживать крыло. это называется "эффект земли" для самолетов .

вы хотите, чтобы быстрая машина оставалась привязанной к земле и НЕ превращалась в самолет, и по этой причине корпус автомобиля спроектирован так, чтобы работать как перевернутое крыло самолета, всегда «летая » всего в паре дюймов от земли, поэтому вместо подъемной силы создается прижимная сила . Чтобы создать прижимную силу, почти касаясь земли, требуется использование аэродинамических элементов, которые не очень похожи на крылья, а свойства потока жидкости, которые они используют, известны как «эффект земли» для автомобилей .

Но почему под автомобилем (как у самолета) не образуется воздушная подушка, если его днище изогнуто к земле? Возникает ли эффект Вентури, когда кривая пологая, но образуется воздушная подушка, когда она круче? Я думаю, что понимаю основную теорию эффекта земли автомобиля, но что вызывает эффект земли самолета и какие условия определяют, создается ли восходящая или нисходящая сила?
@ElliottSavva, нижняя часть автомобиля не изогнута к земле, она немного изогнута от нее.
@PeterKämpf, я имел в виду именно то, что вы сказали, извините за мою плохую формулировку, удалю комментарий.
@JanHudec Это то, что я всегда предполагал, поскольку это будет означать больший объем и пониженное давление, но в соответствии с эффектом Вентури / принципом Бернулли, как я его понимаю, это увеличит давление на днище автомобиля, поскольку энергия толкает воздух будет передаваться внутренней энергии газа (чтобы замедлить газ по мере увеличения ширины «трубы»), что приведет к увеличению давления и температуры? Что мне не хватает? Я много слышал о высокопроизводительных автомобилях, таких как Mclaren F1 и Jaguar XJ220, которые имеют форму, позволяющую ускорять воздух под днищем.
@ElliottSavva, меньший объем => более высокая скорость => более низкое давление (поскольку внутренняя энергия из-за давления преобразуется в кинетическую энергию). Однако это имеет значение только в том случае, если поверхности расположены очень близко друг к другу. Другая часть эффекта заставляет воздух изгибаться вверх — точно так же, как крылья заставляют воздух изгибаться вниз — что снижает давление за счет сохранения импульса (для изменения направления воздуха требуется направленная вверх сила). Это актуально при любом расстоянии между поверхностями или даже при отсутствии второй поверхности, простое расположение другой поверхности уменьшает сопротивление от нее.
@JanHudec Хорошо, так что вам не нужно наклоняться к земле, чтобы уменьшить громкость? Спасибо и за пояснение по поводу восходящего движения.
Почему два разных «эффекта земли», используемые самолетами и автомобилями, делают совершенно противоположные вещи почти в одних и тех же условиях?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v