O empuxo pode ser produzido apenas usando a velocidade de avanço de um bico?

Question

Por que um bocal que já está em movimento relativo ao ar não pode produzir impulso acelerando o ar que passa por dentro dele?

Então, vamos fingir que você está em um planador com dois bicos convergentes ( sem ventiladores ou queimando combustível), um acoplado a cada asa. O ar que passa não deveria acelerar devido à continuidade e fornecer uma força para a frente no avião?

Obviamente, isso não funciona na vida real, então eu gostaria de saber por quê. É porque as superfícies inferior e superior funcionam essencialmente como um difusor, o que torna o ar mais lento?

Answer 1

Algo precisa fornecer a energia necessária para acelerar o ar.

Nos motores de combustão mais simples, este é o calor de combustão. O ar se expande quando aquecido e quando o caminho de volta é o mais fácil de seguir, ele fluirá dessa forma . Motores mais complicados usam essa energia de calor para aumentar a pressão do ar dentro do bico de modo que haja excesso de energia de pressão que pode ser convertida em velocidade.

Em seu bico convergente, não há excesso de energia disponível. Para fluir pela parte traseira, o ar deve estar no mínimo à pressão ambiente ao sair do bocal. Para acelerar, a pressão à frente do bico deve ser mais alta do que a ambiente. Mas como o ar entra no bocal convergente já com a pressão ambiente e a velocidade de vôo, ele não pode mais acelerar. Em vez disso, a face do bocal bloqueará todo o ar que não passar pela seção transversal de saída menor, forçando-o a fluir em torno dos bicos. Isso é quase tão eficaz para produzir arrasto quanto colocar um disco sólido na corrente de ar.

Answer 2

Não funciona por alguns motivos.

1. fricção nas superfícies cria resistência extra
2. um difusor reduzirá a pressão e você não estará adicionando energia ao fluxo. Como consequência, o ar que passa pelo difusor não é capaz de superar a contrapressão exercida pelo ar circundante, levando a muita turbulência e nenhum empuxo.

Então, você fica com um peso morto que aumenta o arrasto e não oferece nenhum benefício.

Se funcionasse, você teria criado energia do nada, e as máquinas de movimento perpétuo não podem existir.