Теоречитни и праткични постулати при флуидната динамика

[epwpixieq-1]

Създавам тази тема за дискусия на процесите и явленията които протичат при движение на флуидите (флуидната динамика).

Отварям я с няколко постулата които се надявам да се дискутират аналитично и логично:

1. Флуида губи енергия при нарастване на импеданса при движещия се флуид, като това може да се раздели на два случая, които не са взаимно изключващи се:
    1.1 При образуване на вихри ( независимо как ), като вихрите са флуидния израз на третия закон на Нютон.
    1.2 При съпротивление от физически обект, на пътя на флуида, като това съпротивление явно също създава вихри,

2. Флуид в ограничено пространство (като не е задължително да е ограничено, просто това го казвам за по нагледна визуализация ) се движи най-оптимално, когато се "дърпа", създавайки процес на засмукване (вакум абсорбиране на топлина), а не когто се "бута", което създава процес на компресия (налягане, отдаване на топлина). При процеса на "дърпане" флуида се самоорганизира така че да минимизира вихрите или, еквивалентно, минимизира динамичното съпротивление (импеданса).

3. От 1 и 2 логически следва че за оптимално, с възможно най-малък импеданс, извличане на енергия от движещ се флуид вихрите трябва да се минимизират като същевременно трябва да се организира така движението му, че да се създаде под налягане (сравнено с налягането на флуида) което да дърпа флуида и така да му даде възможност за самоорганизация и съответно минимизиране импеданса ( и респективно вихрите ).

4. От 3 логически следва че когато се вземе една тръба и се потопи във флуид ( с определено съотношение между външен и вътрешен диаметър, като това съотношение има определени зависимости по отношение на вискозитета на флуида и релативната скорост на тръбата към него, но засега оставяме тези специфики настрана ) и започне да се движи, със определена скорост, импеданса който тя ще среща ще различен в зависимост дали тръбата е отпушена или запушена ( в двата края ).

Разбира се (4) се вижда с просто око и може да се демонстрира много лесно, ( което е всъщност потвърждение на теорията!) но едно е нещо да се демонстрира с опит при определени условия, а съвсем друго е да се изведе логически и генерално, и да е приложимо при голяма група от физически вариации!

Очаквам несъгласните с тези основни постулати да изразят своето критично виждане или допълнения по един интелигентен начин.

[Радико]

2. Флуид в ограничено пространство (като не е задължително да е ограничено, просто това го казвам за по нагледна визуализация ) се движи най-оптимално, когато се "дърпа", създавайки процес на засмукване (вакум абсорбиране на топлина), а не когто се "бута", което създава процес на компресия (налягане, отдаване на топлина). При процеса на "дърпане" флуида се самоорганизира така че да минимизира вихрите или, еквивалентно, минимизира динамичното съпротивление (импеданса). 

Определено не съм съгласен с това изказване. Най малкото защото при флуидите за разлика от твърдите вещества е невъзможно да се осъществи "дърпане"
Флуидите, независимо газообразни или течни могат само да бъдат избутвани.

[montanar]

z

[VITAN]

Най малкото защото при флуидите за разлика от твърдите вещества е невъзможно да се осъществи "дърпане"
Флуидите, независимо газообразни или течни могат само да бъдат избутвани.

Да се забрани словосъчетанието: сърбам ракийка 
и израза: да сръбнем по 1 ракийка 

[montanar]

Определено не съм съгласен с това изказване. Най малкото защото при флуидите за разлика от твърдите вещества е невъзможно да се осъществи "дърпане"
Флуидите, независимо газообразни или течни могат само да бъдат избутвани.

Това не е вярно - никой не отменя налягането и свързаните с него ефекти ....  демек ако имаме един съд и от него изтича някакъв флуид по две тръби с различна дължина сещай се по коя тръба ще мине повече флуид.

[dmitarp]

флуидите се движат благодарение на разлика в налягането в различни зони от обема, дали ще го наричаш бутане или дърпане все тая. Освен това флуида не губи енергия, когато се среща със съпротивление, а трансформира кинетичната енергия в потенциална.

[Радико]

флуидите се движат благодарение на разлика в налягането в различни зони от обема, дали ще го наричаш бутане или дърпане все тая. Освен това флуида не губи енергия, когато се среща със съпротивление, а трансформира кинетичната енергия в потенциална.

Точно така, ние създаваме зона с понижено налягане а налягането в останалите зони което е относително по високо ИЗБУТВА флуида към зоната в която сме понижили налягането по един или друг начин. Но една сфера от течност в космоса в състояние на безтегловност и на пълен вакуум просто няма как да бъде издърпана част от течноста и.

[epwpixieq-1]

флуидите се движат благодарение на разлика в налягането в различни зони от обема, дали ще го наричаш бутане или дърпане все тая.

За разликата в налягането е точно така, но затова как ще се нарече има голямо значение и изобщо не е "все тая", особено когато се говори за компресиращ се флуид (въпреки че за вас може и да е). Всеки процес на "дърпане" позволява флуида да се самоорганизира по оптимален начин, тоест движение с минимален импеданс. Ето един пример: Представете си дълга и гъвкава тръба, като тя е запълнена  с компресиращ се флуид (който по някакъв начин не изтича от нея). Сега ударете рязко флуида от единия край (бутане) и си помислете какво се получава. Компресиращата вълна се пренася по флуида и започва да се предава и следователно компресира най-близките молекули. Но понеже флуида не е идеален той има локални вихри, които започват да се проявяват, и в посока противоположна на посоката на вълната от удара ("бутането"). Сега си представете, бутало което стои на срещуположната страна, плътно по вътрешния диаметър на маркуча, и флуида опира на него. Така дърпайки буталото, се създава зона на подналягане която засмуква най-близкия флуид, който от своя страна, създава следваща зона на под-налягане, и така в последствие поточнно засмукване/"дърпане", флуида се самоорганизира във спираловиден поток:
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-540-89465-0_371  (за съжаление книгата е 1600 лева а статията е 50, но като цяло има доста друга, но не толкова синтезиране информация по нета)

Освен това флуида не губи енергия, когато се среща със съпротивление, а трансформира кинетичната енергия в потенциална.

Никой не казва че флуида губи енергия, но не я превръща и в потенциална, освен ако не се издига разбира се. Когато се срещне съпротивление (в зависимост какво е то, разбира се, но тук говорим за стандартно стационарно ) флуида се организира във така наречения вторичен поток, или тип организирано завихряне: https://www.youtube.com/watch?v=yDw_7UIGCOo&t=1659s ( много добре осъзнайте какво се показва тук ). Точно това е начина на флуида да реорганизира енергията си отново в кинетична, ако е организиран се нарича вторичен поток (" secondary flow " - това е името на цялото видео ), а ако е не организират се нарича вихри. Само в много малко частни случай, когато флуида се издига, може да се каже че част от енергията му минава в потенциална.

[juliang]

Пикси, динамиката на флуидите е доста сложна наука, и опитите да я обясниш с твои си термини води до какафония.
Какво е това "импенданс" примерно? Аз не схващам какво влагаш в този термин. Имам подозрения, че имаш предвид турбулентността, ама знам ли ...
Ако е това, има едно число на Рейнолдс... може би трябва да попрочетеш малко за него, да видиш от какво зависи и как описва поведението на флуида.
Иначе (както казаха по-горе) един флуид ще се движи само ако има разлика в наляганията между две точки. Ако в едната точка налягането е 1 бар, а в другата - 2 бара, флуида ще се движи от втората към първата по абсолютно един и същ начин независимо дали дърпаш в първата или буташ във втората.

[dmitarp]

За каква компресия говориш. Кога тяло движещо се във вода ще направи компресия, никога. Как кола движеща се със скорост далеч под звуковата създава компресия, няма такова нещо, компресия съсздават до звуковите и свръх звуковите летателни апарати във въздуха, а във вода такова чудо още не се е родило. Пред движещото се тяло има някакво нялягане след него има под налягане, дължащо се на откъсване на потока, и създавайки по голямата стойност на общото съпротивление. Ако няма откъсване има само вискозно, ако щеш ламинарно движение, и налягането отпред е равно на наляганеto отзад. Oсвен това като засмучеш нещо си нали след това го захвърляш отзад, а общата ефективност се дължи на всеки един процес. Защо си създаваша собствена теория и искаш да ни е пробуташ, въобще всичко което си написал на тази темa е грешно, с малки изключения. Снощi Бат Ванко се питаше какво значи импеданс в случая, q го обясни с едно просто изречение та да ни светниш. Засмукването е ефективно и се използва в много случаи, на крила, отзад преди крайния ръб, някои крила имат отвори където се засмуква, по този начин не се създава възможност от откъсване на потока и челното съпротивление  намалява. Това нещо много добре се вижда на VW Typ 82 Kommandeurwagen, така наречената калинка, отзад има едни не подвижни жалюзи, от където се засмуква въздух за охлаждане на двигателя, благодарения на това решение тази кола има по-ниско челно съпротивление, от колкото кола със същата фронтална площ. Но многото думи, казват по-малко от колкото един експеримент, затова ти показвам един експеримент правен от много хора в продължение на стотици години. Всичко за движението на флуидите е казано в него. 

[GMG]

Теоречитни и праткични постулати при флуидната динамика

  Пикасо (epwpixieq-1), оправи си първо печатните грешки в заглавието и после са напъвай да обясняваш "импеданс", динамика и тинтири-минтири... 

[epwpixieq-1]

Какво е това "импенданс" примерно? Аз не схващам какво влагаш в този термин. Имам подозрения, че имаш предвид турбулентността, ама знам ли ...

Всъщност не е турболентността, но определено турболентността, при проявата си, влияе върху импеданса.
Импеданс, което обикновено като термин в българските техническа литература се използва при електрическите системи, е много по-обширен термин, който научно се използва във всяка една динамична система за да представи динамичното (комплексно) съпротивление което средата проявява на база на постоянно променящи се фактори. Така можете да разберете че турболентността е променящ се фактор във флуидната среда и така влияе, когато се прояви като явление, върху импеданса.

Точно и затова термина е "impede" забавям/възпрепятствам нещо (и от там "impedance"), и затова този термин се използва в науката за обрисуване на комплексните процеси на забавяне/възпрепятстване/съпротива ( или както го знаете съпротивление) при динамичните системи, и като термин за комплексно съпротивление в електрическите. Термина го използвам доста подробно, и много специфично, в част от коментарите си и се надявам вече да се разбира. Като най-малкото колегите трябва да свикнат че науката не свършва и не започва с побългарените научни термини, които са заучени дори и без да се разбират.

Ако е това, има едно число на Рейнолдс... може би трябва да попрочетеш малко за него, да видиш от какво зависи и как описва поведението на флуида.

Относно числото на Рейнолдс (всъщност то е зависимост разбрана от George Stokes, понеже той първи борави с тези зависимости а Рейнолдс в последствие ги пропагандира), доста съм чел за него (така че не се безпокойте), и той е една от величините които влияе върху импеданса, точно защото то се променя в зависимост от фактори някои от които са динамични. Всъщност вие разбирате ли че това не е статична величина а динамична, и всъщност знаете ли ( като го споменавате ) колко от факторите от които зависи са динамични и колко статични?

[epwpixieq-1]

За каква компресия говориш. Кога тяло движещо се във вода ще направи компресия, никога. Как кола движеща се със скорост далеч под звуковата създава компресия, няма такова нещо, компресия съсздават до звуковите и свръх звуковите летателни апарати във въздуха, а във вода такова чудо още не се е родило. Пред движещото се тяло има някакво нялягане след него има под налягане, дължащо се на откъсване на потока, и създавайки по голямата стойност на общото съпротивление.

Както казах има флуиди които се компресират и които не. Хайде сега, понеже така си пишете, покажете ми къде съм написал че "водата се компресира" Явно, както обикновено, едно се чете друго се разбира.   
"Пред движещото се тяло има някакво налягане" - точно така и как може да се нарече тази зона на повишено налягане, това не е ли зона на компресия, нали не съм споменал че компресията е както при летателните апарати? Или вие си мислите че термина компресия може да се използва само в определени случай? Ами тогава съвсем спокойно може да си говорим и за зона на повишено налягане пред "до звуковите и свръх звуковите летателни апарати във въздуха" нали?

Ако няма откъсване има само вискозно, ако щеш ламинарно движение, и налягането отпред е равно на наляганеto отзад. Oсвен това като засмучеш нещо си нали след това го захвърляш отзад, а общата ефективност се дължи на всеки един процес.

Никога няма "ламинарно" движение когато имаме две повърхности, винаги имаме турбулентен граничен слой, понеже той е и трансмисионния механизъм на енергията и въпроса е точно как това да се минимизира (вижте посочената снимка), и не само на повърхността на автомобила, а той да се предвижва през флуида така че след него да няма турболенция. Последно като гледах, а ги виждам с хиляди на ден, зад всеки автомобил има такава. Зоната на повишено налягане ( какт вие се изразявате ) трябва да е отзад на автомобила, а зона на понижено налягане отпред, тогава ще имаме предпоставки за оптимлано отместване на флуида през ( а не покрай ) автомобила. Въпроса е обаче че вие не можете да си го преставите.

Всичко за движението на флуидите е казано в него.

И точно за това са изписани хиляди книги и стотици хиляди публикации и все още не можем да направим машини които да имат ефективността на природните системи. Точно затова "Всичко за движението на флуидите е казано" в един експеримент и една графика. Браво, ами дайте да захвърлим нашето логическо мислене и да гледаме графиакта и да назубрим формулата и така всичко ще знаем и нищо друго не ни трябва. Но даже и да беше така, във статичния свят които вие виждате, щом като толкова много всичко ви е ясно ето ви един, явно за вас, елементарен проблем , понеже флуидите са ви толкова ясни и елементарни, за който ще ви дадат 1 600 000 лева, и то не да ги решавате нещо, а само за да им обясните какво изразяват тази формули , при турбулентното движение не елементарните флуиди (дадените "Navier-Stokes equations" - при положение че не е ясно за какво става дума). Да не говорим че, Ричард Фейнман ( надявам се да сте го чували ) е изразил становището, с която съм абсолютно съгласен, че турболенцията на флуидите е един от нерешимите проблеми в класическата физика. Но разбира се вие разбирате къде къде повече елементарните флуиди, даже да посрамите и Фейнман, отидете и му обяснете на човека как всичко се свежда до една графика и един експеримент.

[juliang]

2. Флуид в ограничено пространство (като не е задължително да е ограничено, просто това го казвам за по нагледна визуализация ) се движи най-оптимално, когато се "дърпа", създавайки процес на засмукване (вакум абсорбиране на топлина), а не когто се "бута", което създава процес на компресия (налягане, отдаване на топлина). При процеса на "дърпане" флуида се самоорганизира така че да минимизира вихрите или, еквивалентно, минимизира динамичното съпротивление (импеданса).

Когато почнеш да "дърпаш" газ, то ти го разреждаш, съответно променяш цялата постановка на опита. Скорост, маса на фулида - всичко отива на кино, не можеш да сравняваш с газ, който се "бута" вече. Така че поведението на газта ще е различно, и това ще влезе в числото на Рейнолдс за конкретния случай.
А ако става въпрос за несвиваема течност, то дали ще я буташ или дърпаш, няма да има промяна на температурата, оттам и понятията "вакуум" и "налягане" до голяма степен губят смисъл. Тук нещата с Рейнолдс са доста по-предвидими. Вихрите така ще се появят при една и съща скорост, местните и линейни съпротивления също ще зависят само от скоростта на потока.

Всъщност не е турболентността, но определено турболентността, при проявата си, влияе върху импеданса.
Импеданс, което обикновено като термин в българските техническа литература се използва при електрическите системи, е много по-обширен термин, който научно се използва във всяка една динамична система за да представи динамичното (комплексно) съпротивление което средата проявява на база на постоянно променящи се фактори. Така можете да разберете че турболентността е променящ се фактор във флуидната среда и така влияе, когато се прояви като явление, върху импеданса.

Точно и затова термина е "impede" забавям/възпрепятствам нещо (и от там "impedance"), и затова този термин се използва в науката за обрисуване на комплексните процеси на забавяне/възпрепятстване/съпротива ( или както го знаете съпротивление) при динамичните системи, и като термин за комплексно съпротивление в електрическите. Термина го използвам доста подробно, и много специфично, в част от коментарите си и се надявам вече да се разбира. Като най-малкото колегите трябва да свикнат че науката не свършва и не започва с побългарените научни термини, които са заучени дори и без да се разбират.Относно числото на Рейнолдс (всъщност то е зависимост разбрана от George Stokes, понеже той първи борави с тези зависимости а Рейнолдс в последствие ги пропагандира), доста съм чел за него (така че не се безпокойте), и той е една от величините които влияе върху импеданса, точно защото то се променя в зависимост от фактори някои от които са динамични. Всъщност вие разбирате ли че това не е статична величина а динамична, и всъщност знаете ли ( като го споменавате ) колко от факторите от които зависи са динамични и колко статични?

При движение на някакъв поток има само турболенция, местни и линейни загуби. Няма друго. На практика те са и свързани до някаква степен една с друга. И точно числото на Рейнолдс включва в себе си голяма част от информацията дали и какви ще са тези загуби. Доколкото мога да се сетя, всички фактори са динамични, защото зависят от скоростта на флуида. А при газ зависят и от налягането и от температурата, щото от тях зависи плътността, а отттам и масата на флуида.

[Bat_Vanko]

Пикси, Пикси, падна ми в очите Пикси! Аз те мислех за преводач със собствено мислене а ти излезе най обикновен Google translater.
Ти правиш ли разлика между "съпротива на движението" и "съпротива на изменението". В електрическите системи съпротивата на движението е омичното съпротивление - еквивалент на челно съпротивление (или триене в стените) при движение във флуид. Импеданса при електрическите системи е съпротивлението на изменението на тока или напрежението. При флуидите и останалите механични системи това е инерционността на масата. Опита се да измислиш нов термин заместващ възприетите разбирания, но без да вникнеш в материята. Лошо, много лошо, и този човек претендира да учи и наставлява другите.