Fysik

Opdrift på vindmølle vinge - SSO

14. december 2006 af paradoxx13 (Slettet)
Jeg sidder og skriver 3. årsopgave i fysik om vindmøller. Jeg har lavet et forsøg hvor jeg med en blæser, blæste vind ind på en vingeprofil som stod på en vægt. Herved kunne jeg af læse hvor meget lettere vingen blev ved forskellige vindhastigheder.

Jeg vil nu gerne find størrelse af opdriften på vingen, men kan simpelthen ikke finde ud af det.
Jeg kender Bernoullis ligning: p+½*rho*v^2= konstant.
og jeg ved at: F_op= delta-p * Areal_vinge

men syntes ikke der er noget jeg kan bruge til at finde opdriften...

Det jeg kender er: vindhasigheden under vingen, vindhastigheden over vingen, overflade arealet af vingen, hvor meget lettere vægten blev.

Håber virkelig nogen kan hjælpe.

Brugbart svar (0)

Svar #1
14. december 2006 af iB (Slettet)

Kunne du lave en eller simpel skitse af forsøgsopstillingen med vægten og vingen, og så måske lig den på www.peecee.dk eller noget, for umiddelbart synes jeg det er lidt svært at forstå din forsøgsopstilling?

Umiddelbart lyder det dog som om du faktisk har "overbestemt" opdriften idet du jo alene ved vindhastighederne og arealet kan finde opdriften, og så bagefter bruge vægten som praktisk kontrol. Du viser jo selv to ligninger, hvor du kan finde de to tryk til at bestemme opdriften. Siden det er et relativt tryk du bruger i F_op= delta-p * Areal_vinge, kan du jo bare sætte konstanten i Bernoullis ligning til hvad du selv synes er praktisk.

Svar #2
15. december 2006 af paradoxx13 (Slettet)

Har fundet et billede på nettet som minder meget om min opstilling: http://www.oplevnaturvidenskaben.dk/pdf/luft/108.pdf

Jeg forstår ikke helt hvad du mener med det sidste du skriver. Jeg vil gerne have opdriften i Kraft (Newton), og kan ikke lige se hvordan jeg kan få det udfra hastighed og areal?

Og at jeg kan sætte konstanten til der er mest praktisk?
Bernoullis ligning her helt korekt:
p_over vinge +½*rho*(v_over vinge)^2 = p_under vinge +½*rho*(v_under vinge)^2

Hvis du kan forklare mig det er du bare en guttermand.

Brugbart svar (0)

Svar #3
15. december 2006 af fixer (Slettet)

Jeg har efterhånden en del gange her i foraet søgt at forklare, at opdrift på vinger ikke har noget med Bernoulli at gøre. Det er en kæmpe misforståelse. Hvis din opgavebeskrivelse lægger op til det, bør den undergå en kraftig revision.

Fremfor endnu en gang at bruge tid på at forklare det, vil jeg opfordre dig til at søge i foraet i mine tidligere indlæg (men det er næsten en håbløs opgave eftersom søgefunktionen ikke dur) samt til at besøge nedenstående links. De forklarer med gode illustrationer hvorfor en vinge flyver uden det der Bernoullihumbug:

A Physical Description of Flight:
http://home.comcast.net/%7Eclipper-108/lift.htm

See how it flies (online bog):
http://www.av8n.com/how/

Brugbart svar (0)

Svar #4
15. december 2006 af iB (Slettet)

#3
Fixer, jeg håper du lige har lidt tid og lyst, for det her kunne jeg godt tænke mig lige at forstå.

De link du gav er lidt tung læsning her en fredag efter arbejde, så jeg gik på jagt, og fandt et af dine gamle indlæg: https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=266206
Her skriver du: "Netto: højere fart over end under vingen. Og det er dette, der giver den trykfordeling, som producerer løftet. Og det er angrebsvinklen der afstedkommer cirkulationen. "

Ikke for at være kværulerende, men hvorfor bryder dette med Bernoulli? Jeg forstår fuldt, at argumentet om kontinuitetsloven ikke holder, og at det er cirkulation, der er svaret, men hvorfor man ikke herfra kan forsætte med Bernoulli, som i den klassike beskrivelse; det forstår jeg ikke.

Til slut: Har du nogen gisninger om, hvorfor den klassike (forkerte) forklaring hænger så godt fast?

Brugbart svar (0)

Svar #5
16. december 2006 af fixer (Slettet)

#4
"Ikke for at være kværulerende".

Sådan opfattes det heller ikke. Tværtom. Oftest svares der aldrig tilbage på indlæggene og det er umuligt at evaluere om det er fordi det er forstået til fulde eller slet ikke overhovedet. Kritik brugerne imellem er den eneste kvalitetskontrol i foraet, og derfor kan jeg kun opfordre til, at man som du forholder sig kritisk til, hvad man læser.

Så til sagen.

Når jeg påstår at Bernoulli ikke kan bruges til at forklare hvorfor vinger flyver, er mit motiv ganske enkelt det, at Bernoullis princip så godt som altid bruges under forkerte forudsætninger (såsom når der ikke er energibevarelse, eller flowet ikke er stationært). Eller bruger den helt forkert. Jeg skal prøve at forklare fejlen.

Bernoulli siger, at en ændring i flowhastighed sker samtidigt med en ændring i trykket. Den siger _ikke_ at en hastighedsændring bevirker en trykændring.

Som nævnt i det af mine indlæg, du refererer til, kobler man Bernoulli sammen med kontinuitetsbetingelsen. Det er den første fejl: kontinuitetsbetingelsen gælder ikke. Efter fejlagtigt at have anvendt den, slutter man så at hastigheden over er større en under. Dernæst begår man den anden fejl: udfra Bernoulli ræsonnerer man: farten er større og trykket dermed lavere over end under. Det siger Bernoulli intet om.

Når du siger, at man godt kan bruge Bernoulli, så har du helt ret. Hvis man a priori kender flowhastigheden i strømrør omkring vingen, så kan man af Bernoulli beregne trykket forskellige steder i strømrøret (tilnærmelsesvist: Bernoulli tager jo ikke højde for viskose effekter). Og når trykket er kendt kan vi integrere trykdifferencen op over vingen og finde løftekraften.

Bemærk altså forskellen: vi kan ikke bruge Bernoulli til at slutte at hvis farten er høj så er trykket lavt. Men vi _kan_ bruge Brenoulli til at beregne trykket hvis vi kender farten.

Fejlen ved den udbredte anvendelse af Bernoulli består dermed i at man bruger den til at slutte, at det er hastighedsdifferencerne der skaber trykdifferencerne. Bernoulli udtaler sig ikke om _hvad_ der skaber hastighedsforskellen endsige trykforskellene. Den udtrykker blot en relation mellem dem.

Hjalp det?

Årsagen til at den forkerte forklaring er udbredt er med næsten statsgaranti tofoldig. Den er enkel og kan forstås af selv uindviede; og den popularises af populærvidenskabelige bøger, tidsskrifter og TV-udsendelser.

Brugbart svar (0)

Svar #6
16. december 2006 af iB (Slettet)

#5
Tusind tak for foklaringen. Det satte det hele en del bedre på plads.

Så er det bare at håbe, at paradoxx13 også sørger for at tage det til sig. Hvis han kan få redegjort for dette i sin SSO, burde han jo næsten være sikker på 2-cifret :-D

Svar #7
16. december 2006 af paradoxx13 (Slettet)

Det i snakker om rækker nok en del udover min problemformulering, men hvis jeg har plads til det kan jeg muligvis tage det med.
Det jeg i første omgang havde brug for at finde var opdriften på min vinge profil, og det har jeg fundet ud af selv.

Brugbart svar (0)

Svar #8
17. december 2006 af iB (Slettet)

#7
Som det aller mindste, bør du i hvert fald i din rapport skrive lidt om, at du er opmærksom på problemet som fixer nævner, og du kan evt henvise til dette forum, samt de to tekster fixer viser til. Dernæst kan så vende tilbage og bruge Bernoullig, på trods af, at det ikke er korrekt, men det er vigtig, at du får vist, at du er klar over problemet!

Brugbart svar (0)

Svar #9
17. december 2008 af homework (Slettet)

 hey paradoxx send mig dine målinger og et eksempel på hvordan du har regnet det ud, så skal jeg nok lave og forklare dig hvordan jeg er kommet frem til det


Skriv et svar til: Opdrift på vindmølle vinge - SSO

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.