В какую сторону будет вращаться вентилятор под напором воздуха (см. фото)?
Ответов: 4
Вентилятор будет крутиться в "сторону В", потому что так развёрнуты его лопасти. Обтекая их, воздух создаёт момент на вращение. Сила этого момента зависит от угла положения лопастей по отношению к потоку и профиля этих лопастей.
Вот, на картинке это показано наглядно:
Перед пластиной будет повышенное давление, ибо она представляет собой сопротивление току воздуха. А за пластиной будет пониженное давление, ибо она "затеняет" поток воздуха. В результате образуется пара сил, которые направлены назад (сопротивление воздуху) и вверх (пластинка втягивается в область разряжения, согласно закону Бернулли).
Ещё интереснее получается картина, если пластинка не плоская, а имеет одну выгнутую полусферическую сторону, как крыло самолёта. В таком случае она создаёт усилие на вращение даже если стоит не под углом к потоку, а параллельно ему! Вот иллюстрация:
Дело в том, что обтекание верхней, выгнутой поверхности, идёт по большему пути, нежели прямой путь воздуха снизу пластины. За счёт того, что воздуху приходится проходить больший путь, чтобы сомкнуться с нижней струёй, опять-таки возникает разряжение и пластина "втягивается" в область разряжения, создавая при этом подъёмную силу.
Этот эффект используется при построении лопастей вентиляторов, турбин, а также несущих плоскостей самолётов.
Вентилятор будет крутиться в сторону В.
При прохождении воздуха через лопасти вентилятора поток отклоняется в направлении А. Масса отбрасываемого воздуха зависит от ширины лопасти и угла установки. В момент отбрасывания воздуха система воздух - воздушный винт является замкнутой, следовательно в ней выполняется закон сохранения импульса. Сумма импульсов отбрасываемого воздуха и импульса лопастей винта должна быть равна нулю. Поэтому импульс воздуха отбрасываемого в направлении А, должен уравниваться импульсом воздушного винта, поэтому винт будет вращаться в направлении В.
Направление вращения вентилятора зависит от его лопастей, а вернее от их пространственной ориентации. В данном случае вентилятор будет вращаться в направлении указанном стрелкой "В". Это будет вызвано обтеканием воздухом лопастей вентилятора и созданием подъемной силы. На таком принципе работают ветрогенераторы. Если вентилятор приводить в движение принудительно, да еще регулируя скорость вращения и направление вращения, то можно создать воздушный поток разной направленности и интенсивности.
Вентилятор будет вращаться в торону В. По часовой стрелке.
Похожие вопросы
Добавить комментарий