¿Se puede producir empuje solo usando la velocidad de avance de una boquilla?

¿Por qué una tobera que ya está en movimiento relativo al aire no puede producir empuje acelerando el aire que pasa por su interior?

Así que supongamos que estás en un planeador con dos toberas convergentes ( sin ventiladores ni quema de combustible), una unida a cada ala. ¿No debería acelerarse el aire que pasa a través de la continuidad y proporcionar una fuerza hacia adelante en el avión?

Obviamente, esto no funciona en la vida real, así que me gustaría saber por qué. ¿Es porque las superficies inferior y superior funcionan esencialmente como un difusor, lo que ralentiza el aire que lo rodea?

Respuestas (2)

Algo tiene que proporcionar la energía que se necesita para acelerar el aire.

En los motores de combustión más simples, este es el calor de combustión. El aire se expande cuando se calienta y cuando la ruta hacia atrás es la más fácil de tomar, fluirá de esa manera . Los motores más complicados utilizan esta energía térmica para elevar la presión del aire dentro de la boquilla, de modo que haya un exceso de energía de presión que pueda convertirse en velocidad.

En su tobera convergente no hay exceso de energía disponible. Para salir por la parte posterior, el aire debe tener al menos la presión ambiental al salir de la boquilla. Para acelerar, la presión delante de la boquilla debe ser mayor que la ambiental. Pero como el aire entra en la tobera convergente ya con la presión ambiental y la velocidad de vuelo, no puede acelerar más. En cambio, la cara de la boquilla bloqueará todo el aire que no pase por la sección transversal de salida más pequeña, obligándolo a fluir alrededor de las boquillas. Esto es casi tan efectivo para producir arrastre como poner un disco sólido en la corriente de aire.

No funciona por un par de razones.

  1. la fricción en las superficies crea un arrastre adicional
  2. un difusor reducirá la presión y no agregará energía a la corriente. Como consecuencia, el aire que pasa por el difusor no es capaz de superar la contrapresión ejercida por el aire circundante, lo que genera muchas turbulencias y ningún empuje.

Entonces te quedas con un peso muerto que aumenta la resistencia y no ofrece ningún beneficio.

Si funcionara, habrías creado energía de la nada, y las máquinas de movimiento perpetuo no pueden existir.