web analytics

Μια σφαίρα σε ιδανικό υγρό. Θα σταματήσει;

Η σφαίρα του σχήματος έχει βάρος τόσο όση η άνωση που δέχεται.

Κάποια στιγμή της προσδίδουμε κάποια ταχύτητα.

Θα σταματήσει ή θα κινείται συνεχώς;

Ένας μας λέει ότι, με βάση το παράδοξο d’ Alembert, δεν δέχεται δύναμη και συνεχίζει να κινείται επ’ άπειρον.

Ένας άλλος μας λέει ότι, απουσία ιξώδους, δεν έχουμε παρά τυρβώδη ροή.

Η πίεση είναι μικρότερη στο πίσω μέρος, λόγω περιδινήσεων, και θα σταματήσει.

Δεν μπορεί να έχουν δίκιο και οι δύο. Πιθανώς έχουν άδικο και οι δύο.

Τι λέμε;

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
43 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 10:23 ΜΜ

Σωστά και για αυτό είναι προβλέψιμη. Τα στρώματα δεν αναμειγνύονται. 

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 10:26 ΜΜ

Αν υπήρχε αυτό το ιδανικό υγρό, θεωρώ πως ναι. 

Να σημειώσω κάτι. Το πρόβλημα είναι πολύπλοκο. Ότι γράφω είναι το πώς το έχω καταλάβει, μέχρι τώρα.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 10:38 ΜΜ

Η απάντηση είναι, νομίζω, ότι εφ' όσον και τα δύο υγρά έχουν ιξώδες, θα αναπτυχθούν και στα δύο στρόβιλοι. Στο νερό οι τάσεις θα είναι μικρότερες γιατί το μ είναι μικρότερο, άρα η δύναμη αντίστασης θα είναι μικρότερη.

Για τον Re το σημαντικό το είπες στο σχόλιό σου στις 10:08,

"Με τα απορρέοντα από τα σχετικά με τον αριθμό Reynolds ταυτίζεται το όριο της πραγματικής κατάστασης (n->0) με την πρόβλεψη του παράδοξου." 

Ο Re ορίζεται για n->0, όχι για n=0. 

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 10:51 ΜΜ

Για κάθε περίπτωση ο αριθμός Re θα αλλάζει ακόμη και για την ίδια ταχύτητα και κλίμακα μήκους, λόγω του ν = μ/ρ στον παρονομαστή, άρα ναι για την ίδια ταχύτητα η περίπτωση που αναφέρεις γίνεται. Αλλά σε κάθε περίπτωση θα εμφανιστεί αντίσταση. Από ότι ξέρω το πρόβλημα της τυρβώδους ροής είναι άλυτο θεωρητικά μέχρι σήμερα. Ένα πείραμα ενδεχομένως να έδινε την απάντηση που ζητάς. Αναλυτική απάντηση δεν υπάρχει (και πάλι από όσο ξέρω).

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 11:02 ΜΜ

Θα πω πάλι τα ίδια:

Το ιδανικό ρευστό είναι το θεωρητικό όριο των πραγματικών ρευστών, όταν μ->0. Σε αυτήν την περίπτωση η θεωρία προβλέπει το παράδοξο για ομοιόμορφη, αρχικά, ροή. Στα πραγματικά ρευστά το πεδίο της πίεσης διαταράσσεται και το παράδοξο αίρεται. Δεν χρειάζεται να γίνει τυρβώδης η ροή για να αρθεί το παράδοξο. Αρκεί που το συνοριακό στρώμα εμφανίζει στροβίλους. Αν τώρα η ροή γίνει τυρβώδης, δεν υπάρχει πρόβλεψη γιατί η κατάσταση είναι χαοτική. Το έκανα και εγώ λάθος πριν όταν έγραψα

"Δεν λέω ότι δεν μπορούμε να φτιάξουμε μία χαοτική (τυρβώδη) ροή ιδανικού ρευστού θεωρητικά. Λέω ότι στο παράδειγμα λείπει ο μηχανισμός για την δημιουργία της. Αν την φτιάχναμε πρώτα και ύστερα ρίχναμε την σφαίρα με μία ταχύτητα, υποθέτω ότι θα επιβραδυνόταν επίσης".

Η λέξη επιβραδυνόταν πρέπει να αντικατασταθεί με "\η ταχύτητα θα μεταβαλλόταν απρόβλεπτα".

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 11:36 ΜΜ

Συμφωνώ και με τα δύο Γιάννη. Συγγνώμη για την απουσία, αλλά έκλαογε ο μικρός.

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
28/01/2018 11:42 ΜΜ

Δεν καταλαβαίνω. Όσο μικραίνει το ιξώδες μικραίνει και το οπισθόρευμα. Όταν μ=0 το οπισθόρευμα εξαφανίζεται, άρα d Alembert.