Какая аэродинамика у коровы.

По счастью, современные методы моделирования позволяют выяснить все, не мучая животных. Самым надежным способом проверить это был бы, конечно, эксперимент в аэродинамической трубе. Компьютер помог рассчитать сопротивление и подъемную силу коровы при ветре, направленном спереди либо сзади и имеющем скорость от 1 до 12 по шкале Бофорта - от слабого дуновения в 1?5 км/ч до урагана в 300 км/ч (зафиксированный рекорд составляет около 400 км/ч). Физик и блогер Робин Борнофф использовал для этого трехмерную CAD-модель коровы и программный пакет FloEFD, предназначенный для решения инженерных задач в области гидрогазодинамики и теплообмена.

В 1980-х, не имея больших вычислительных мощностей, которые были доступны ученым передовых стран, в Союзе создали исключительно экономные методы аэрогидродинамического моделирования. Робин Борнофф отметил, что алгоритмы, которые используются для получения расчетной сетки и моделирования в FloEFD, были предложены еще в работах советских ученых. Расчеты в FloEFD показали, что если ветер дует сзади, то подъемная сила, действующая на корову, почти не увеличивается с ростом его скорости. Эти подходы применяются и сегодня в самых разных областях, будь то строительство, авиация или транспорт. Зато, если животное стоит к ветру носом, она возрастает довольно заметно, и если бы скорость ветра превысила примерно 1200 км/ч, скотина вполне могла бы взмыть в небо.

Но все-таки можно вообразить, как она, укрепленная экзоскелетом, бежала бы все быстрее и быстрее, пока, набрав нужный разгон, не взмыла в небо, как… сверхзвуковой снаряд массой 700?800 кг. Конечно, все это только теория: в реальности ураган такой силы давно унес бы корову прочь, а если бы мы приклеили ее к месту, ветер разорвал бы несчастное животное на куски. Зато такое быстрое движение создает особенно яркие аэродинамические эффекты: Робин Борнофф рассчитал их для скорости в 8 Махов (около 9800 км/ч) - то есть не для сверхзвуковой, а для гиперзвуковой коровы. Взлетная скорость этой неудачной с точки зрения аэродинамики конструкции слегка превышает звуковую.

Расходясь в стороны и теряя энергию, этот скачок уплотнения превратится в акустические волны звукового барьера. На картинке видна область, в которой скорость потока, обтекающего животное, резко падает до дозвукового уровня. А значит, животному потребуется не только укрепленный каркас, но и эффективная термозащита. Но гиперзвуковая корова будет не только грохотать: у фронта ударной волны газ резко раскаляется и сжимается, моментально превращаясь в горячую плазму. Всегда полезно провести моделирование, прежде чем приступать к экспериментам.


Дата публикации: 16.08.2017

Ещё новости

Человек лишь хотел провести эксперимент и убедиться в том, насколько легко слухи о видеоиграх распространяются по Сети. Обновление от 23 июля: Автор слуха решил признаться и заявил, что на деле не зн...

Тем не менее, компания заявила, что продолжит укреплять свое лидерство на рынке телевизоров OLED. Ранее поставщик панелей для устройств Apple прогнозировал, что 2019 год будет тяжелым, поскольку значи...

В частности, ее мы упоминали в новостях по смартфонам Samsung и игровым консолям Xbox. Компания Forward Leasing предоставляет в России услуги по приобретению смартфонов и игровых приставок по подписке...

И если раньше она была недоступна, то с beta 4 все изменилось. В iOS 13 появилась функция «шэринга» музыки на две пары наушников. Вот, что поддерживается, во всяком случае, сейчас: Если вы думали, чт...

Истец уверен, что все устройства Apple, в которых есть доступ к виртуальному помощнику Siri, нарушают патенты, приобретенные Parus Holdings у Webley Systems. Компания Parus Holdings подала в суд на Ap...

Самым надежным способом проверить это был бы, конечно, эксперимент в аэродинамической трубе. По счастью, современные методы моделирования позволяют выяснить все, не мучая животных. Физик и блогер Робин Борнофф использовал для этого трехмерную CAD-модель коровы и программный пакет FloEFD, предназначенный для решения инженерных задач в области гидрогазодинамики и теплообмена. Компьютер помог рассчитать сопротивление и подъемную силу коровы при ветре, направленном спереди либо сзади и имеющем скорость от 1 до 12 по шкале Бофорта — от слабого дуновения в 1−5 км/ч до урагана в 300 км/ч (зафиксированный рекорд составляет около 400 км/ч).

Робин Борнофф отметил, что алгоритмы, которые используются для получения расчетной сетки и моделирования в FloEFD, были предложены еще в работах советских ученых. В 1980-х, не имея больших вычислительных мощностей, которые были доступны ученым передовых стран, в Союзе создали исключительно экономные методы аэрогидродинамического моделирования. Эти подходы применяются и сегодня в самых разных областях, будь то строительство, авиация или транспорт. Расчеты в FloEFD показали, что если ветер дует сзади, то подъемная сила, действующая на корову, почти не увеличивается с ростом его скорости. Зато, если животное стоит к ветру носом, она возрастает довольно заметно, и если бы скорость ветра превысила примерно 1200 км/ч, скотина вполне могла бы взмыть в небо.



Конечно, все это только теория: в реальности ураган такой силы давно унес бы корову прочь, а если бы мы приклеили ее к месту, ветер разорвал бы несчастное животное на куски. Но все-таки можно вообразить, как она, укрепленная экзоскелетом, бежала бы все быстрее и быстрее, пока, набрав нужный разгон, не взмыла в небо, как… сверхзвуковой снаряд массой 700−800 кг. Взлетная скорость этой неудачной с точки зрения аэродинамики конструкции слегка превышает звуковую. Зато такое быстрое движение создает особенно яркие аэродинамические эффекты: Робин Борнофф рассчитал их для скорости в 8 Махов (около 9800 км/ч) — то есть не для сверхзвуковой, а для гиперзвуковой коровы.


На картинке видна область, в которой скорость потока, обтекающего животное, резко падает до дозвукового уровня. Расходясь в стороны и теряя энергию, этот скачок уплотнения превратится в акустические волны звукового барьера. Но гиперзвуковая корова будет не только грохотать: у фронта ударной волны газ резко раскаляется и сжимается, моментально превращаясь в горячую плазму. А значит, животному потребуется не только укрепленный каркас, но и эффективная термозащита. Всегда полезно провести моделирование, прежде чем приступать к экспериментам.

Сегодня день такой наверное. Вот я и решил, прочитав эти сообщения - - Советская летающая подводная лодка, и - 2 сентября 1942 года СССР первый полёт танка - поместить еще одну заметку.

Коровы стараются развернуться мордой от ветра, облегчая стекание капель по шерсти во время дождя. Но нет ли в этом поведении дополнительного смысла? Ведь с точки зрения аэродинамики на тело, движущееся в потоке воздуха, могут действовать четыре силы. Направленная вперед тяга противостоит тормозящему сопротивлению, которое связано с формой предмета и с трением газа о его поверхность. Если за счет геометрии тела над ним создается поток воздуха пониженного давления, а под ним - повышенного, то возникает подъемная сила. При достаточной скорости воздуха она может даже превысить вес, тянущий вниз. Получается, что при определенной форме тела и нужной силе ветра коровы могут… взлететь?

Самым надежным способом проверить это был бы, конечно, эксперимент в аэродинамической трубе. По счастью, современные методы моделирования позволяют выяснить все, не мучая животных. Физик и блогер Робин Борнофф использовал для этого трехмерную CAD-модель коровы и программный пакет FloEFD, предназначенный для решения инженерных задач в области гидрогазодинамики и теплообмена. Компьютер помог рассчитать сопротивление и подъемную силу коровы при ветре, направленном спереди либо сзади и имеющем скорость от 1 до 12 по шкале Бофорта - от слабого дуновения в 1−5 км/ч до урагана в 300 км/ч (зафиксированный рекорд составляет около 400 км/ч).

Робин Борнофф отметил, что алгоритмы, которые используются для получения расчетной сетки и моделирования в FloEFD, были предложены еще в работах советских ученых. В 1980-х, не имея больших вычислительных мощностей, которые были доступны ученым передовых стран, в Союзе создали исключительно экономные методы аэрогидродинамического моделирования. Эти подходы применяются и сегодня в самых разных областях, будь то строительство, авиация или транспорт. Расчеты в FloEFD показали, что если ветер дует сзади, то подъемная сила, действующая на корову, почти не увеличивается с ростом его скорости. Зато, если животное стоит к ветру носом, она возрастает довольно заметно, и если бы скорость ветра превысила примерно 1200 км/ч, скотина вполне могла бы взмыть в небо.

Конечно, все это только теория: в реальности ураган такой силы давно унес бы корову прочь, а если бы мы приклеили ее к месту, ветер разорвал бы несчастное животное на куски. Но все-таки можно вообразить, как она, укрепленная экзоскелетом, бежала бы все быстрее и быстрее, пока, набрав нужный разгон, не взмыла в небо, как… сверхзвуковой снаряд массой 700−800 кг. Взлетная скорость этой неудачной с точки зрения аэродинамики конструкции слегка превышает звуковую. Зато такое быстрое движение создает особенно яркие аэродинамические эффекты: Робин Борнофф рассчитал их для скорости в 8 Махов (около 9800 км/ч) - то есть не для сверхзвуковой, а для гиперзвуковой коровы.

На картинке видна область, в которой скорость потока, обтекающего животное, резко падает до дозвукового уровня. Расходясь в стороны и теряя энергию, этот скачок уплотнения превратится в акустические волны звукового барьера. Но гиперзвуковая корова будет не только грохотать: у фронта ударной волны газ резко раскаляется и сжимается, моментально превращаясь в горячую плазму. А значит, животному потребуется не только укрепленный каркас, но и эффективная термозащита. Всегда полезно провести моделирование, прежде чем приступать к экспериментам.

Loading...Loading...