Я читал этот веб-сайт, на котором описывалась новая технология ветряных турбин , и там есть такая цитата:
В середине 20-го века открытые винтовые самолеты с поршневыми двигателями достигли предела производительности, когда скорость кончиков лопастей приблизилась к скорости звука.
Я смутно припоминаю, что в моем классе машиностроения по теплоносителям обсуждались изменения в конструкции турбины/компрессора, необходимые для сверхзвуковых скоростей, но я не помню ни одной из концепций или уравнений. Какое значение имеет то, что наконечник турбины достигает скорости звука? Имеет ли это какое-либо отношение к воздушной скорости, приближающейся к передней части турбины?
Какие-либо звуковые явления также не зависят от размера турбины? Как очень медленная, но сверхбольшого радиуса турбина?
РЕДАКТИРОВАТЬ: для уточнения, компания ничего конкретно не заявляет о скорости звука в своей технологии, а скорее проводит какое-то расплывчатое сравнение между ограничениями винтов в прошлом и тем, как они предположительно преодолевают такой же технологический барьер. .
Вопрос в том, какое отношение скорость звука имеет к ограничению возможностей пропеллера? Для меня не очевидно, почему важно, чтобы пропеллер не преодолевал звуковой барьер.
Если концы лопастей винта движутся со скоростью, близкой к скорости звука, может образоваться ударная волна. Сверхзвуковой поток имеет совершенно иной характер, чем дозвуковой. Винт, рассчитанный на работу на дозвуковых скоростях, будет неэффективен на сверхзвуковых из-за ударных волн. Как правило, ударные волны вызывают потерю эффективности. Вы могли заметить, что дозвуковые самолеты часто имеют стреловидные крылья. Это связано с тем, что поток над верхней частью крыльев ускоряется и может достигать сверхзвуковых скоростей, даже когда самолет движется значительно ниже скорости звука. Стреловидность крыльев уменьшает нормальную составляющую скорости относительно крыла. Точно так же вы иногда увидите лопасти вертолета с загнутыми назад концами. Чтобы избежать сверхзвукового потока на входе в лопатки турбины, вы увидите увеличение площади от входа воздуха в двигатель до места, где он достигает лопаток. Пока поток, поступающий в двигатель, является дозвуковым, увеличение площади будет снижать скорость жидкости и избегать сверхзвукового обтекания лопастей.
Опора на самом деле является крылом. Если вы видели ударную волну сверхзвукового реактивного самолета, вы видите, как она на самом деле возникает на более высоком уровне от крыла самолета, например, под углом 45+ градусов. Кажется, что он будет просто течь вдоль струи, но это все равно, что пытаться вытолкнуть слишком много воды из плотины, если отверстие слишком маленькое, давление всех силовых шаров увеличивается. Тот же эффект происходит с опорой. Теперь, когда они, наконец, осознали то, что уже было известно остальному миру, что угол атаки против воздуха вызывал большую тягу, чем… более быстрый воздух над верхней частью крыла, «всасывающий» его в воздух, вы можете видеть, что угол Атака передней кромки на самом деле оставляет за лезвием слишком низкое давление. Это как пытаться набрать больше скорости, когда не на что напирать. имхо в любом случае.
Утверждение в первом абзаце: «На самом деле, сегодняшние стандартные турбины основаны на тех же физических принципах, что и ветряные мельницы 18 века». маркетинговая херня. Они вешают шляпу на то, что ветряные мельницы были опорами без воздуховодов, и большинство сегодняшних турбин такие же, и это правда. Используемые сегодня аэродинамические поверхности не являются конструкциями 18 века. Они утверждают, что использование воздуховодов — это волшебство, которое удивительно повышает эффективность. Пару десятилетий назад были предприняты попытки разработать воздуховоды для самолетов. Я не знаю ни одного, который находится в коммерческой эксплуатации. Подозреваю, что конструкторы ветряков знают об этом и решили не продувать свои турбины. Доступные выгоды есть, но стоят ли они затрат?
Самая высокая скорость ветра, когда-либо измеренная за пределами торнадо, составляла 113 м/с, прибл. треть скорости звука. Излишне говорить, что ни один ветряк не будет работать при такой скорости ветра, не говоря уже о том, чтобы работать с законцовками крыла, близкими к сверхзвуковому режиму. Пахнет лженаукой.