Найти тему

Небесная механика: Эффект Магнуса.

Оглавление

Эффект Магнуса — физическое явление, возникающее при обтекании вращающегося тела потоком жидкости или газа. Образуется сила, воздействующая на тело и направленная перпендикулярно направлению потока.

Эффект Магнуса.
Эффект Магнуса.

Сам по себе этот эффект не так уж и сложен как в понимании так и применении. Сила появляющаяся в результате вращения круглого предмета ( цилиндра, мяча и тд.) при определенной скорости движения среды. Во время исследований было замечено зависимость скорости движения газовой среды и давления на поверхность вращаемого предмета. Что это значит, чем больше скорость движения среды тем меньше она соприкасается с поверхностью предмета, тем меньше давление на её поверхность. Именно на разности давления за счет вращения мы и можем получить подъемную силу.

Эффект Магнуса.
Эффект Магнуса.

Такой эффект заметен в многих отраслях, а также спорте, ветрогенерации и авиации.

В спорте.

Все мы пинали мяч, кидали его и наверное замечали что если его как следует закрутить то он летит по искривленной траектории, так вот это все из за пресловутого эффекта Магнуса. Спортсмены уже привыкли его использовать даже не зная его названия. В футболе, бейсболе очень любят закручивать мяч при броске(ударе).

Магнус в спорте.
Магнус в спорте.

На кораблях.

А так же применение эффекта Магнуса были проведены и на гражданском флоте. На некоторых корабля размещались круглые металлические цилиндры на палубах.

Корабли с установкой работающей на Эффекте Магнуса.
Корабли с установкой работающей на Эффекте Магнуса.

Как сообщают владельцы кораблей такого рода установки дали возможность им уменьшить расход топлива до 10%, а как следствие и выбросы в окружающую среду, что уменьшает её загрязнение.

Модель использования Эффекта Магнуса.
Модель использования Эффекта Магнуса.

Но реального распространения во флоте такие установки так и не нашли, а все из за того что он очень прихотлив как к обслуживанию и эксплуатации так и боковому ветру (чем он сильнее тем лучше).

В авиации.

Были попытки применения Эффекта Магнуса и в авиации. Как видите на картинках попытки не безуспешные. Но есть одно но, сложность конструкции.

-6

Особенностью такого рода построения летательного аппарата в том что взлететь он способен использую меньшую длину взлетной полосы.

Сам самолет создает подъемную тягу, а не использует внешнюю.

-7

Но как я и говорил из за сложности использования, не получил распространения.

В ветрогенераторах.

Схема Ветрогенератора.
Схема Ветрогенератора.

Развитие индустрии альтернативных источников энергии особенно актуально в наше время. И в этой отрасли нашлось применение эффекту Магнуса. На смену лопастным ветрогенераторам приходят роторные установки, которые наиболее эффективны при частых и низких скоростях ветра в 2-6 м/с. Имеют в своей основе ось, вокруг которой вращаются цилиндры. Первая такая установка производства фирмы «Аэролла» появилась вблизи Минска (Беларусь) в 2015 году. Мощность ее составляла 100 кВт, диаметр турбинного ротора 36 метров. Работает при расчетной скорости ветра в 9,5 м/с.