Гидродинамика знакомая и незнакомая

Ассоциация Экспериментальной Авиации - Гидродинамика знакомая и незнакомая

гидродинамика знакомая и незнакомая

Гидродинамика знакомая и незнакомая · Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость-твердое тело · Гидродинамика и механика. Меркулов В.А. — «Гидродинамика знакомая и незнакомая» (скачать) · Гидродинамика знакомая и portmismipo.cf · Меркулов В.А. (посмотреть). Меркулов В. И. Гидродинамика знакомая и незнакомая. - М., Сымрай А. Г. Корабль. Его прошлое, настоящее и будущее. - М., См. в номере.

Велосипедистам хорошо известно, что колесо склонно сворачиваться в восьмерку. ИсклюИтельная легкосеть рас- rематривае: Чтобы Человек мог разместиться внутри колеса, оно должно быть спаренным из двух трубок и иметь достаточно большой диаметр, например два метра.

Коленчатый вал соединяет 17 18 между собой правую и левую втулки и служит одновременно рамой, к которой присоединяется мqтор, бензобак и сиденье для водителя.

При этом важно, чтобы центр масс мотоцикла занимал как можно более низкое положение. Для тех, кто захочет изготовить такой мотоцикл своими руками, можно дать несколько практи В качестве трубок можно использовать два куска пожарного шланга длиной шестьсемь метров. Камеры можно изготовить из трех-четырех мотоциклетных камер, спицы - из теннисных струн.

Камеры нужно накачивать до тех пор, пока оба колеса одновременно не перестанут проседать под вашим весом. И в то же время неравномерное давление должно вызывать прогиб одного из колес.

Повороты осуществляются с помощью перемещения все;. Дw1я этог9 сиденье должно быть достаточно широким. Втулка такого колеса, конечно, не может быть сплошной прямой трубой, соединяющей правые спицы с левыми, как у велосипедного колеса. Она должна состоять из двух отдельных дисков - правого и левого, каждый из которых стягивает только правые и левые струны - спицы. Эти диски должны быть снабжены двумя рядами подшипников, в которые вставляются концы вала.

Сам вал не может быть прямым и проходить вдоль оси колеса, так как именно в этом месте будет находиться человек. Поэтому вал должен иметь колено, опущенное вниз примерно на половину радиуса колеса. К этому колену будет крепиться и сиденье для пассажира, и механизм привода, который может быть педальным или моторным. Крутящий момент с помощью цепной передачи должен передаваться к одному или обоим дискам втулки. Наличие такого момента, приложенного к колесу, и противоположного МQмента, приложенного к валу, приведет к повороту колена, в результате чего центр масс человека, сидящего на валу, сместится и будет проходить впереди точки опоры колеса.

Благодаря этому колесо начнет катиться. При торможении центр тяжести перемещается назад и появляется тормозящий момент. Легко заметить некоторую специфику транспортного устройства. При большом тормозящем или разгонном моменте коленчатый вал может повернуться больше чем на девяносто градусов. При повороте на сто восемьдесят градусов водитель окажется перевернутым вниз головой, а тормозящий или разгонный момент обратится в нуль.

Поскольку в таком положении центр м,асс будет располагаться выше оси вращения, человек будет кувыркаться, как опрокинутый маятник. Такое поведение может возникнуть при попытке спуска или подъема по горе большой крутизны или при сильном разгоне и торможении.

Проведем здесь оценку допустимой крутизны склонов и ускррений, при которых водитель не будет кувыркаться. Максимальный тормозящий и разгонный моменты возникают в положении, когда коленчатый вал из вертикального положения повернется в горизонтальное.

Этот момент может вызывать ускоренное движение или торможение транспортного устройства. Нужно сказать, что такое ограничение не является чрезмерным. Педальная машина вообще не может разгоняться с u таким ускорением.

Аналогичное положение возникает при езде по крутым склонам. Но такой крутизны склон не может преодолеть и автомобиль по той же причине малого коэффициента трения скольжения колес по грунту. Смещение центра масс на половину радиуса колеса можно осуществить только при большом диаметре колеса: В педальной же машине центр масс можно расположить только на одну четверть ра- 2 диуса ниже оси колеса.

гидродинамика знакомая и незнакомая

В этом случае предельным склоном будет склон с углом наклона пятнадцать градусов. Подчеркнем, что речь идет о длинном склоне, который преодолевается или с которого спускаются без разгона. Короткий склон может преодолеваться с разгоном, и поэтому крутизна его может быть. Интересно посмотреть, что произойдет при столкновении описываемого мотоцикла с препятствием. Прежде всего водитель, как маятник, повернется вокруг оси, занимая горизонтальное положение ногами вперед а не головой, как на обычном мотоцикле.

Затем колесо начнет сплющиваться, амортизируя удар. В наш век животные все больше уступают место машинам. Наверное, именно этим объясняется то высокомерие, с которым верблюды проходят мимо увязших в песке машин. Мы, люди, можем понять и простить презрение верблюда к машинам, но мы не можем себе простить, что творению наших рук так далеко до творения природы. Описанный выше мотоцикл может послужить прототипом нового транспортного средства, способного двигаться по пустыням рис.

Это обстоятельство наводит на мысль Рис. Для примера рассмотрим транспортное средство, опирающееся на два колеса высотой.

Пусть его общий вес будет равен двум тоннам это может быть многоместньlй автобус или грузовой автомобиль. Эта величина примерно в пять раз меньше давления, создаваемого человеком, и во много раз меньше давления под копытами верблюдов. В этом отношении нам удалось их превзойти!

Все это обеспечит высокую использовать аэростаты, наполненные природным газом, для транспортировки этого же газа. Однако этот способ имеет свои недостатки. Нарушение аэростатического равновесия в полете, большие ветровые нагрузки, опасность загорания от молний и статического электричества - все это делает аэростат малонадежным средством транспорта. Тем не менее аэростатические свойства природного газа и дешевый пленочный материал можно использовать для создания иной транспортной с11стемы, свободной от указанных недостат-: Представьте себе,- что мы собрали все аэростаты и установили их в одну цепочку от месторождения газа до места его потребления.

Соединив аэростаты открытыми концами друг с другом, получим своеобразный газопровод. При равной производительности проходимость рассматриваемого на аэростатический газопровод транспортного средства. Описанный экипаж, особенно если его оборудовать установкой кондиционирования воздуха и холодильником с прохладительными напитками, по достоинству будет носить гордое имя корабля пустыни современной конструкции. Увеличение расхода пленки полностью окупается повышением надежности такой транспортной системы.

ЛИНа и диаметр трубопровода соответственно, U ер - средняя скьрость движения газа, Q - его плотность. Ценность формулы 5 состоит в том, что коэффициент Л может быть определен на трубах другого диаметра и при другой скорости течения газа. Это представляет нам возможность воспользоваться существующими экспериментальными данными. Вычислим из формулы 5 скорость и массу транспортируемого в единицу времени газа и. Действительно, увеличение диаметра всего в 4 раза при сохранении прочих равных условий приводит к кратному увеличению производительности газопровода.

Именно по пути увеличения диаметра труб шла до сих пор газовая промышленность. Однако дальнейшее увеличение диаметра по сравнению с достигнутым размером, равным мм, вызывает большие трудности при изготовлении труб и при их укладке. Другое дело в воздухе. Для примера рассмотрим газопровод диаметром d 16 м. При таких технических данных газопровод способен перекачать в год млрд м 3.

гидродинамика знакомая и незнакомая

Аэростатический газопровод будет подвергаться действию большой ветровой нагрузки, которая может вызывать колебания и, следовательно, быстрый износ оболочки или в крайнем случае прижмет оболочку к "земле и нарушит ее целостность. Действию ветра можно воспрепятствовать косыми, предварите. Вычислим, какое максимальное натяжение можно допустить в растяжках, не вызвав прижатия газопровода к земле. Угол наклона растяжек примем равным Теперь мы можем определить предельную скорость ветра.

И тем не менее недостаточная надежность такого газопровода является его главным недостатком.

гидродинамика знакомая и незнакомая

И дело даже не в стоимости восстановления поврежденных участков. Пленка дешевая, и ее всегда можно заменить новой. Дело в надежности обеспечения потребителя газом. Однако и тут можно найти выход. В европейской части СССР имеется большое число истощенных месторождений газа, которые могут служить отличными хранилищами и распределителями газа. Рассчитанный нами газопровод, даже если он будет работать только дней в году, способен перекачать 75 млрд м 3 газа и заполнить огромное хранилище, из которого газ по уже лежащим в земле трубам будет транспортироваться непрерывно и в нужном количестве всем потребителям.

Для транспортировки природного газа вопрос надежности играет большую роль. В летнее время года или при наличии ветра естественная циркуляция обеспечивает удовлетворительную вентиля- 23 Рис. Холодные массы воздуха опускаются вниз и остаются там на длительный срок в неподвижном состоянии. В это время карьер оказывается замкнутой ловушкой для всех газообразных отходов производственного процесса. Загрязненность воздуха достигает такой величины, что не только люди не выдерживают создавшихся условий, но и автомобильные двигатели перестают работать.

Вот здесь-то и может оказать неоценимую услугу пневмоарочный трубопровод рис. Один конец трубы находится за пределами карьера, а другой опускается на нижнюю отметку карьера. Даже не очень большой турбовентилятор, установленный на верхнем конце трубопровода, обеспечит полную вентиляцию карьера. Аналогичная ситуация складывается в воздушных бассейнах городов, окруженных высокими горами. Выхлопные газы автомобилей, дым из заводских труб и другие отходы: Это обстоятельство тем более нетерпимо, что рядом, всего ООО м выше уровня города находится чистый воздух, спускающийся со снежных горных вершин.

Сравнительно короткий пневмоарочный трубопровод, начинающийся на склоне горы выше загрязненности; может снабдить свежим воздухом не только учреждения и предприятия, но и вытеснить грязный воздух. А поскольку совсем необязательно полную смену воздуха осуществлять в течение одних суток, можно обойтись трубопроводом меньшего диаметра.

Меркулов В.И. Гидродинамика знакомая и незнакомая

Дело в том, что для передачи воздуха по трубе мм потребуется его первоначально сжать до давления в атм. Как возникла идея вертостата? Человек всегда хотел оторваться от земли. И его первые успешные попытки связаны с аппаратами легче воздуха. Сначала шары братьев Монгольфье, наполненные горячим воздухом, а за rем дирижабли с водородом позволили че" ловеку осуществить свою многовековую мечту.

Вместо плетеной корзинки ньufешние спортсмены используют миниавтомобиль. В полете он служит гондолой и источни. А дирижабли после многих крупных и трагических катастроф уступили свое место аппаратам тяж. Дирижабль обладает некоторыми органически присущими ему недостатками,- которые обусловили его судьбу. Первый - это большие размеры, вызванные малой удельной грузоподъемностью. Отсюда большие ветровые нагрузки, малая прочность, которые в сочетании привели к гибели многих дирижаблей.

Второй - это аэростатическая неурав. И третий недостаток, послуживший причиной гибели многих дирижаблей, наполненных водородом,- это их пожароопасность. Существует несколько различных компоновок вертостата. Мы сейчас рассмотрим еще одну рис.

Для примера рассмотрим советский вертолет МИ Получим уравнение для радиуса r: С учетом дополнительного веса оболочки аэростата можно принять Р11с. И поскольку вес аппарата урав Сравним тенерь 1 эти параметры с параметрами дирижабля.

Объем дирижабля такой же грузоподъемности будет равняться тыс. Чтобы Передвинуть холодильник, несгораемый шкаф, да еще при этом не поцарапать пол, требуются большие усилия. В печати появилось сообщение о том, что некоторые зарубежные фирмы начали выпускать холодильники, которые могут перемещаться с помощью домашнего пылесоса. Боковые стенки камеры образуются гибкой завесой различной конструкции.

Для судов на воздушной подушке продольные стенки камеры ин,огда,выполняют в виде жестких килей скегов, которые частично по- 27 гружаются в воду.

Но это обстоятельство противоречит условиям движения, по которым гибкая завеса не должна касаться поверхности, чтобы не происходило ее разрушение. С холодильником это условие легко выполняется. Воздушная камера под холодильником по линии. Работающий пылесос создает дамение, которое частично или полностью уравновешивает вес холодильника.

Трение о пол при этом практически исчезает, и для перемещения холодильника требуется очень малое усилие. Вес холодильника положим равным 50 кгс, или в современных единицах Н, а площадь воздушной камеры 0,25 м 2 Из этих данных найдем необходимое дав. Заметим, что это примерно столько, сколько требуется, чтобы надуть воздушный шарик. Таким же экономичным может быть внутрицеховой транспорт на воздушной подушке, который позволяет перемеш,ать тяжелые грузы по территории цеха.

Однако когда нужно двигаться по земле, промежуток между гибкой завесой приходится увеличивать. Это приводит к утечке воздуха из камеры. Для поддержания требуемого давления приходится нагнетать много воздуха и расходовать много энергии. Вместо,упругой завесы можно использовать струи воздуха, которые хотя и требуют дополнительной мощности, но зато не боятся непосредственного контакта с землей или водой рис.

Косоруков еще в г. Сопловая схема позволила создавать аппараты, которые отрываются от поверхности на тридцать и более сантиметров. Так как этим устройствам посвящено много работ, часть которых упомij. Возможны и другие способы использования воздушной смазки, когда транспортируемые предметы, например ящики, чемоданы, тюки, мешки, не связаны с компрессором, а воздух подается снизу через щели в поверхности, по 1 которой эти предметы скользят. Конструкцию такого трамплина можно себе представить следующим образом.

Пластиковое покрытие горы разгона должно иметь две неглубокие канавки - лыжни, по которым и будут скользить лыжи. При этом сама лыжня должна иметь перфорацию. Через эти отверстия снизу и должен поддуваться воздух. Что касается горы приземления, трение которой нс влияет на дальность прыжка, то она может быть покрыта обычным пластиком, как это сделано, например, в Москве на Ленинских горах, где лыжники тренируются и летом Длина прыжковых лыж в среднем равна 2,5 м, ширина 0,1 м.

Вес лыжника с лыжами примем Н. Тогда давление р 2. Однако при определении производительности необходимо учесть нестационарный характер процесса заполнения зазора воздухом. Действительно, пока лыжа не накроет струи воздуха, давление в них будет равняться атмосферному.

Следовательно, в первый момент, когда передний конец лыжи наедет на эти струи, они еще не будут обладать избыточным давлением и поддерживать лыжу. Лишь с течением времени воздушные струи заполнят зазор под лыжей и создадут в нем необходимое давление.

Из этих данных находим объем, подлежащий заполнению: Теперь мы можем определить общий расход воздуха через поры горы разгона, длину которой мы примем равной 50 м. Представьте себя на месте начинающего лыжника. Вы еще не умеете прыгать и поэтому рискуете сломать себе шею. Выход из этого положения находят в том, что начинают прыгать с малого трамплина, с малой дальностью полета.

Но ни в одном учебном центре нет набора все возрастающих трамплинов: Такая щетка удовлетворяет одновременно двум противоречивым требованиям. Как известно" мощность компрессора пропорциональна произведению производительности на давление нагнетаемого возд;уха.

Малое давление требует больших размеров аппарата. Поэтому рассмотрим второй вариант. Расход возд;уха существенно уменьшают земли, она сильно замедляет течение возд;уха и в то же время легко огибает всевозможные неровности поверхности.

гидродинамика знакомая и незнакомая

Расчеты показывают, что при такой под;ушке компрессор мощностью квт обеспечивает подъемную силу в 10 кн. Кроме уменьшения мощности, щеточная возд;ушная под;ушка позволяет уменьшить размеры компрессоров, возд;уховодов и опорную площадь. По-видимому, в этом ее главное достоинство.

Действительно, почему самолеты осуществляют посадку на колеср. Разве у,них не хватает для этого мощности? Окагибкими завесами, расположенны- зывается, все дело в том, что для ми по периметру аппарата. Очевид- подвода возд;уха от компрессоров но, что если мы поставим несколь- к днищу требуются возд;уховоды ко концентрически, расположенных.

Щетки на днище завес, то еще уменьшим утечку возд;уха из-под днища аппарата. Для большей гибкости завес еделаем в них множество вертикальных надрезов. В итоге получим сплошную щетку, разделяющую позволяют создать под;ушку высокого давления, при котором объемный расход возд;уха.

У меньшая или полностью прекращая подачу воздуха, можно регулировать силу трения ное шасси. Длину прямоугольного аппарата обозначим L, а полуширину - l. Будем считать, что L Предполагаем, что возд;ух подается в 30 Рис. Течение возд;уха 31 6 такой подушке можно считать одномерным и удовлетворяющим уравнению 6 dp dx Здесь х - координата, направленная поперек аппарата, р давление и Q - плотность воздуха, V скорость, ЛS расстояние между отдельнь1ми щетинками, 6 коэффициент гидравлического сопротивления.

Запишем условие неизменности массового расхода воздуха Q: Исключая скорость из уравнения dp dx 6получим. Мощность компрессора для малых давлений определяется произведением разности давления на объемный расход: Qo Важными характеристиками являются мощность и расход, приходящийся на единицу веса аппарата: Коэффициент гидравлического сопротивления можно найти в справочщ1ках.

Для густой щетки его можно принять равным 0, Чтобы оценить преимущество такого технического решения, опять обратимся к расчетным формулам. Малый расход воздуха может осуществляться через трубчатые стqйки лыж. В этом случае з начительно уменьшаются потребная мощность, объемный расход воздуха и увеличивается несущая способность аппарата. Этот недостаток можно устранить, если воздушную подушку использовать на лыжах, которые устанавливаются на аэросанях или на самолетных шасси.

Но этого же свойства, кажется, можно добиться, используя 1: Такой путь увеличения проходимости колесного транспорта в настоящее время применяется достаточно широко. Можно упомянуть обычные автомобили, у которых давление в колесах может изменяться во время движения, спор- 33 Рис.

Прежде всего ответим на вопрос, что значит малое давление. Если мы хотим двигаться по непроходимому болоту, то давление в колесах не должно превосходить 0, 1 атм. Заметим, что это в раз меньше, чем у автомобиля. В этом случае большая грузоподъе,мность. На плоской поверхности пятно контакта будет плоским и давление. Малое давление - следовательно" малая реакция.

Каково окажется давление на выступающее. Меркулов должны учесть не только внутреннее давление, но и натяжение бандажа, вызываемое этим давлением рис. Пусть колесо въезжает на лежащее дерево, радиус которого равняется r. Так как радиус шины может в десятки раз превосходить радиус препяrствия, то и удельное давление окажется в десятки раз больше внутреннего давления. Это обстоятельство прежде всего предъявляет высокие требования к прочности материала, из которого Должна из: Если внутреннее давление равно О, 1 атм, как в рассмотренном примере, а давление на препятствии 33 34 Рис.

Но вот другой пример. Колеса белорусских карьерных самосвалов большой грузоподъемности имеют радиус 1,5 м, внутреннее давление " 7 атм. Когда такое колесо наезжает на бревно радиусом 0,15 м, то на нем будет создаваться давление. Большое удельное давление, вызываемое натяжением, объясняет, почему колеса подпрыгивают на препятствиях вместо того, чтобы принимать форму препятствия.

Подсчитаем, какую нагрузку нужно приложить к колесу, чтобы оно приняло форму препятствия: Но рессоры сильно утяжеляют и усложняют транспортное средство. Каким путем можно уменьшить давление колеса на препятствие, увеличить его податливость? Это отличие особенно велико у велосипедного колеса.

Для самосвалов отношение радиусов не так велико. Чтобы уменьшить натяжение шины, нужно разбить ее на секции малых размеров. При наезде такого колеса на препятствие секция будет укорачиваться, воздух из нее будет уходить в другие секции и до тех пор, пока препятствие не коснется диска ко- 35 леса, давление в нем практически сохранится.

Если колесо преодолевает подъем или тянет за собой груз, например такое же, но пассивное колесо, то легко себе представить условия, когда колесо начнет буксовать. Сила тяги Р не может превосходить силу трения, равную kg. Здесь, как и выше, G - нагрузка на колесо, а k - коэффициент трения.

Так что же делают колеса, тянут или тормозят? Колесо может буксовать только при движении по рыхлому грунту, песку, снегу и. Несущая способность грунта 1 меньше давления в колесе, и равновесие наступает только после уплотнения грунта под действием колеса с образованием более или менее глубок ой: Цегко видеть, что взаимодействие колеса с грунтом складывается из двух составляющих.

Гидродинамика знакомая и незнакомая

Первая сила ограничивается коэффициентом трения, а вторая прочностными свойствами грунта. В песке, разжиженном грунте или снеге вполне могут возникнуть Рис. Указанный эффект присутс1вует у гусеничного транспорта и отсутствует только у шагающих механизмов, так как ноги нажимают на грунт только вниз и назад.

Поставим вопрос о силах и работе, совершаемой шагающим механизмом. Вертикальная сила совершает работу по уплотнению грунта. Что касается горизqнтальной силы, то при равномерном движении по горизонтальному участку пути она может быть сколь угодно малой.

То, что шагающий механизм обладает исключительными особенностями, нам хорошо известно. Однако техническая реализация такого способа передвижения всегда упиралась в сложность кинематики и УПJ? Лет 20 назад чешский инженер Ю. Мацкерле предложил оригинальное техническое решение, которое реализует шагающий прин- 35 36 ступице. Через полую ось и окна в ступице воздух попадает в камеры, расположенные в данный момент позади оси, и выпускается в атмосферу из камер, расположенных впереди оси.

Таким образом, передние, камеры без усилия ложатся на препятствие, а по мере перемещения оси вперед они наполняются воздухом, создавая подъемную и отталкивающую силу, направленную. ЛИ двенадцать таких камер устанавливаются на общей Ротопед не нуждается в приводе, так как сам, является пневматическим двигателем, в котором энергия сжатого воздуха преобразуется в работу поворота и перемещения колеса. Автор изобретения не преследовал целей высокой, проходимости.

Однако сам принцип может быть использован для создания бездорожного транспортного средства высокой проходимости. По закону Ньютона, касательное трение в вязкой жидкости равняется произведению вязкости на градиент скорости градиент показывает, с какой скоростью изменяется какая-то величина при перемещении на единицу расстояния.

Для продольного обтекания пластины градиент скорости обратно пропорционален корню квадратному из вязкости. Таким образом, касательное трение в этом случае оказывается пропорциональным корню квадратному из вязкости.

В то же время для течения в кольцевом зазоре градиент скорости не зависит от вязкости и касательное трение оказывается пропорциональным первой степени вязкости. Если учесть, что динамическая вязкость воды имеет порядок величиныто касательное трение для пластины и такой же поверхности в кольцевом зазоре будет различаться в тысячу.

Примером внешнего течения с малым градиентом скорости может служить движение тороидального вихря вдоль собственной оси симметрии.

При расчетах область течения разбивается некоторой сферой на две части: На границе раздела касательная скорость обоих течений совпадает, поэтому внешнее течение обладает нулевым сопротивлением. Внутреннее кольцевое течение в силу своей ограниченности имеет сопротивление трения, пропорциональное первой степени вязкости. Именно этим свойством объясняется удивительная способность кольцевого вихря быстро и далеко перемещаться в воздухе.

Чтобы использовать поразительные свойства кольцевого вихря в практических целях, необходимо воспроизвести течения в нем на некотором теле. Любую поверхность, составленную из линий тока, можно рассматривать как поверхность некоторого тела.

Внутри кольцевого вихря имеется множество поверхностей, которые можно считать вложенными один в другой торами на самом же деле это туго свернутая спираль. Размещение внутри вихря тела подходящей формы сохранит внешнее течение с нулевым сопротивлением только в том случае, если мы компенсируем торможение потока, создаваемое поверхностью тела.

В морской воде необходимые силы можно создать постоянными электрическими и магнитными полями. Для этого нужно собрать конструкцию в форме тора из чередующихся кольцевых магнитов и электродов.

Их полюса создают взаимно перпендикулярные электрические и магнитные поля, которые заставят электропроводящую жидкость двигаться вокруг поверхности тора, создавая объемную силу, компенсирующую торможение потока. Объемную силу можно создать только в электропроводящей жидкости.

В пресной воде и тем более в воздухе такая возможность отсутствует. Поэтому представляет интерес рассмотреть течения с малым градиентом, создаваемые за счет деформации границы по закону бегущей волны.

Такая постановка задачи впервые была сформулирована автором в шестидесятых годах. Тогда же под его руководством провели ряд теоретических и экспериментальных исследований вихревых структур как на дельфине, который выступал прототипом, так и в лабораторных условиях. В отличие от течения вдоль неподвижной границы, когда образуется пограничный слой с большим градиентом скорости, бегущая волна перестраивает течение в периодическую структуру с малым градиентом скорости.

При некоторых значениях фазовой скорости и амплитуды бегущей волны суммарное трение обращается в нуль. Естественно, возникает вопрос, какой ценой достигается этот результат. Энергетические потери состоят из двух слагаемых разной природы. Первое - это вязкие потери в жидкости. Поскольку градиент рассматриваемого течения невелик, то и потери эти, пропорциональные вязкости, оказываются очень малыми.

Второе слагаемое - потери в самом упругом покрытии. При резонансных колебаниях материала в потоке жидкости основная, и не малая, энергия должна перекачиваться из упругой формы в кинетическую.

О проекте | Практическая ГИДРОМЕХАНИКА

Другая часть энергии рассеивается в материале. Эти потери могут компенсироваться либо за счет энергии потока, что приведет к пропорциональному увеличению сопротивления, либо за счет внешнего источника энергии. Отдельно стоит вопрос о механизме и энергии, необходимых для первоначального формирования вихрей.

При подходящем выборе упругих параметров удается добиться того, чтобы в носовой части бегущая волна возбуждалась за счет энергии внешнего потока, а в кормовой волна исчезала, возвращая энергию в поток. Обратимся теперь вновь к меч-рыбе, с которой начался рассказ. Заметим, что похожую форму и, как мы предполагаем, аналогичный механизм снижения сопротивления имеет и еще один хороший пловец - полярный дельфин-нарвал.