Кто может сделать импеллер?

[tern]

1. Если первый вентилятор перекачивает столько же сколько и второй...

То второй работает в штатном режиме, то есть как будто первого и нет вовсе.

2. Первый перекачивает меньше чем второй...

Второму должно быть труднее

3. Первый перекачивает меньше чем второй.....

Этот пункт 3 совпадает с 2, поэтому предполагаю, что подразумевалось "больше" и потому ответ соответственно - легче.

Но сейчас я чего-то меньше уверен в своих первоначальных ответах. Надо немного поломать голову.

 

[JohnDoe]

Ребят, давайте ещё раз.
Мощность равна силе тяги на скорость потока не создающую:
N = P * V {1), где N - мощность(Ватт), P - сила тяги(Ньютон) , V - скорость потока(м/сёк);
Сила тяги равна массовому расхрду умноженному на скорость истечения, скорость потока :
P = M * V (2), где Р - сила тяги(Ньютон) , M - массовый расход газа/воздуха(кг/сек), V - скорость потока(м/сёк);
Массовый расход равен обье у, газа прошедше у через импеллер/винт/двигатель умноженному на удельную плотность газа/рабочего тела:
M = Q * Po (3), где M - массовый расход газа/воздуха(кг/сек), Q - объёмный расход газа/воздуха(м3/сек), Po - удельная плотность газа(кг/м3) ;
И, наконец, обе ный расход равен площади сечения потока умноженной на его скорость:
Q = S * V (4), где Q - объёмный расход газа/воздуха(м3/сек), S - площадь сечения потока(м2) , V - скорость потока(м/сёк) .
Подставив в формулу (4) в формулу (3) получим:
M = S * Po * V;
Заменив полученным выражением M в формуле (2) получим:
P = S * Po * V * V =S * Po * V2;
Уже видим квадра ичную зависимость тяги импеллера/винта от скорости потока.
Ну и наконец заменяем тягу полученным выше выражеием в формуле мощности и получаем :
N = S * Po * V2 * V = S * Po * V3;
Что и требовалось доказать. Зависимость мощности от скорости потока кубическая.
Занавес.

 

[Malish]

Но сейчас я чего-то меньше уверен в своих первоначальных ответах. Надо немного поломать голову.

В теории "ломать" голову можно сколько угодно, но когда дело дойдёт до практического применения, тогда не только голова заболит...
Тут с одним вентилятором не как толком не разберёшься, а там... даже думать об этом не хочу. Не видел я что-бы кто-то на любительском уровне этим занимался на практике. Только Henryk что-то "слепил" соосное, да и то это винт и не понятно насколько пользы с этого можно получить. Даже Airbus сделал eFan с EDF и там только один вентилятор, а с электромоторами "втолкнуть" второй вентилятор не было-бы проблем, если бы в этом был толк...

 

[tern]

п. 1 :
Мощность мотора, затрачиваемая на вращение вентилятора, зависит от РАСХОДА воздуха через вентилятор. Больше расход - больше мощности требуется на привод вентилятора. Потому, что расход - это масса воздуха, проходящая через сечение канала вентилятора за время. Вентилятор взаимодействует с этой массой, "проталкивая" её ( ветряк, наоборот - "подталкивается" массой воздуха ). Чем больше расход, тем большую массу "проталкивает" = ускоряет вентилятор.

Что-то не вяжутся мои дилетантские представления об аэродинамике с моими не менее дилетантскими представлениями о работе трубопроводов.

Пропеллер создаёт поток воздуха в трубе, так как его лопасти работают в качестве некоего "крыла движущегося по кругу под некоторым углом атаки к воздуху".
Далее, подав в трубу воздух с несколько бОльшей скоростью чем вначале, эффективный угол атаки лопастей относительно потока воздуха снижается.
Падают лобовое и индуктивное сопротивление. И в результате этого винту труднее вращаться?

Мне надо время это обмозговать.

 

[tern]

Зависимость мощности от скорости потока кубическая.

Кубичную зависимость никто не оспаривал. B обсуждаемом сужающемся устройстве не один, а два винта. Они разного размера и потребляют разную мощность.

 

[Иванов]

Что значит "поддав в трубу воздух с несколько бОльшей скоростью..."
Как Вы это сможете обеспечить? Физически, как?

Вот вопрос для всех:
Если тяга вентилятора в канале, формально ( по формуле ) линейно зависит от произведения секундной массы воздуха, проходящего через вентилятор, на скорость, которую эта масса приобретает ( за плоскостью вентилятора ): Т = m x v
То есть от произведения РАСХОД х скорость, то что выгоднее увеличивать для увеличения Тяги?

Следом идёт вопрос: Каким образом?

 

[tern]

Что значит "поддав в трубу воздух с несколько бОльшей скоростью..."
Как Вы это сможете обеспечить? Физически, как?

А это уже надо бы спросить не уменя. Я отвечал на поставленный вопрос:

А теперь давайте поставим в такие же условия второй вентилятор, но не с откаяиванием воздуха после него, а с нагнетанием воздуха перед ним.
Кажется мы увидим закономерность.

В принципе, как можно увеличить расход воздуха в трубе импеллера? Я вижу только один путь: увеличение скорости потока через плоскость пропеллера. Площадь сечения то не поменялась.

 

[Иванов]

А это уже надо бы спросить не уменя. Я отвечал на поставленный вопрос:


В принципе, как можно увеличить расход воздуха в трубе импеллера? Я вижу только один путь: увеличение скорости потока через плоскость пропеллера. Площадь сечения то не поменялась.

На мой взгляд, Вы прибегает не к ответу на поставленный вопрос, а к аналогиям, которые Вас запутывают больше, чем помогают разобраться.
Зачем что-то куда-то "поддавать"?

Вот, смотрите... Есть канал. В нем вращается вентилятор. Его вращает мотор. Система сбалансирована на расчетном режиме. Она обеспечивает расход и скорость истечения потока из сопла.
Теперь затыкаем ( дросселируем ) входное или выходное отверстие. Вместе с увеличением скорости потока через уменьшенное сечение, уменьшится и расход в канале и через вентилятор...

 

[tern]

Теперь затыкаем ( дросселируем ) входное или выходное отверстие. Вместе с увеличением скорости потока через уменьшенное сечение, уменьшится и расход в канале и через вентилятор...

Хорошо. С ситуацией с дросселированием я соглашусь.

Что насчёт обратной ситуации? Мне ведь был и этот вопрос задан тоже.

 

[tern]

Даже Airbus сделал eFan с EDF и там только один вентилятор, а с электромоторами "втолкнуть" второй вентилятор не было-бы проблем, если бы в этом был толк...

Так у eFan батарейка. Приоритет не "быстрее" а "экономичнее". Куб скорости в выражении потребной мощности отвадит любого делать такое на практике. Кроме возможного исследователя или фанатика, который хочет "чуть быстрее", "не как у всех" и есть возможность попробовать.

 

[Malish]

Так у eFan батарейка. Приоритет не "быстрее" а "экономичнее". Куб скорости в выражении потребной мощности отвадит любого делать такое на практике. Кроме возможного исследователя или фанатика, который хочет "чуть быстрее", "не как у всех" и есть возможность попробовать.

Ну здесь Вы правы, с электрическими самолётами пока ещё "туган", тем более с вентиляторами. А вот Пан Henryk уже на всех форумах "толкает" этот дифференциальный соосный вариант ВВ, так вот тут вообще не понятно в чём "фишка" - второй винт просто будет делать что ему легче, крутить, стоять или просто работать в режиме авторотации?

 

[Ромашчандр]

"больше" и потому ответ соответственно - легче.

Но сейчас я чего-то меньше уверен в своих первоначальных ответах. Надо немного поломать голову.

Но смотрите что получается..
1. Если оба перекачивает одинаково, то никакой прибавки нет. Каждому вентилятору отсутствие и наличие второго никак не влияет.
2. Первому легче работать, поскольку второй откачивает больше, но второму сложнее
3. Первому работать сложнее, у него появляется подпор сзади (как например от сужения канала, ведь второй вентилятор будет сопротивляться излишне быстрому потоку ) зато второму легче.

Получается как ни крути один вентилятор либо мешает либо не влияет ни на что.

 

[tern]

Но смотрите что получается..
1. Если оба перекачивает одинаково, то никакой прибавки нет.

Пожалуй Вы правы. Мне надо ещё раз внимательно всё проверить.

 

[tern]

Да, Вы правы: прибавки в переносимой массе нет.
О ней речи не велось с самого начала:

Поэтому возникает закономерный вопросс: а что если за первым винтом импеллера в сужающемся сопле поставить еще один второй винт меньшего диамера, но с увеличенным ходом/шагом (настолько, чтобы обеспечивать такой же массопоток воздуха, как и у первого) ? Сможет ли это решить проблему закупорки?

Было бы заманчиво к примеру, уменьшить диаметр сопла в 1.4142 раза и, поставив там второй уменьшенный винт, получить на выходе струю с удвоенной скоростью,
считай: удвоенную тягу.

Ведь переносимая масса воздуха - это не единственное, что входит в формулу тяги T = M*(V - Ve).
Верно?

 

[tern]

Ну и наконец заменяем тягу полученным выше выражением в формуле мощности и получаем :
N = S * Po * V2 * V = S * Po * V3;

Теперь вспоминаем, что в сужающемся импеллере скорость потока удваивается (2*V) не на первом винте, а на втором. А там сечение канала в два раза меньше (S/2).
Подставляем в вашу формулу, получаем:

(S/2) * Po * (2*V)^3 = 4*N.

То есть потребная мощность для удвоения скорости потока в данной конфигурации не 8-кратная, а 4-ех. Это всё, конечно, теоретически.

 

[Иванов]

Но смотрите что получается..
1. Если оба перекачивает одинаково, то никакой прибавки нет. Каждому вентилятору отсутствие и наличие второго никак не влияет.
2. Первому легче работать, поскольку второй откачивает больше, но второму сложнее
3. Первому работать сложнее, у него появляется подпор сзади (как например от сужения канала, ведь второй вентилятор будет сопротивляться излишне быстрому потоку ) зато второму легче.

Получается как ни крути один вентилятор либо мешает либо не влияет ни на что.

Тогда, как Вы считаете, зачем в компрессоре ТРД используют несколько ступеней, если следующая мешает предыдущей?

 

[Иванов]

Да, Вы правы: прибавки в переносимой массе нет.
О ней речи не велось с самого начала:


Ведь переносимая масса воздуха - это не единственное, что входит в формулу тяги T = M*(V - Ve).
Верно?

Без формул нам не обойтись.
Они помогают проанализировать физику процесса, выявить, какая величина в какой степени влияет на процесс. Но, сперва следует разобраться: что причина, а что следствие.
Скорость это не первопричина тяги и массовый расход тоже... Это следствия процесса, происходящего в плоскости вращения вентилятора.
Тогда, что первопричина всех изменений параметров потока и возникновения тяги?
Варианты:...

#( К стати, считаю, что все обсуждаемые доселе вопросы, очень соответствуют теме топик стартера. Может сделать вентилятор тот, кто понимает, что происходит в канале с вентилятором...)

 

[pilot29_v2]

Теория авиационных двигателей (теория лопаточных машин).

https://library.tdtuof.uz/storage/web/source/1/tOd39oUcesFI-yVe63TBAXYQ0wxq8UWg.pdf

Глава 1. Основные уравнения газового потока в лопаточных машинах
Глава 2. Теория ступени осевого компрессора
Глава 3. Сверхзвуковая ступень осевого компрессора
Глава 4. Вентиляторные ступени
Глава 5. Многоступенчатые осевые компрессоры
.....

Теория реактивных двигателей (1955г.)

http://www.amyat.narod.ru/theory/teoria_reaktivnyh_dvigateley/teoria_reaktivnyh_dvigateley.djvu

 

[JohnDoe]

Кубичную зависимость никто не оспаривал. B обсуждаемом сужающемся устройстве не один, а два винта. Они разного размера и потребляют разную мощность.

Винт меньшего диаметра будет потреблять бОльшую мощность. Потому как массовый расход у винтов один, отсюда следует большая скорость потока у меньшего винта. Далее глядим про кубическую зависимость мощности от скорости потока.
Имху

 

[JohnDoe]

Что значит "поддав в трубу воздух с несколько бОльшей скоростью..."
Как Вы это сможете обеспечить? Физически, как?

Вот вопрос для всех:
Если тяга вентилятора в канале, формально ( по формуле ) линейно зависит от произведения секундной массы воздуха, проходящего через вентилятор, на скорость, которую эта масса приобретает ( за плоскостью вентилятора ): Т = m x v
То есть от произведения РАСХОД х скорость, то что выгоднее увеличивать для увеличения Тяги?

Следом идёт вопрос: Каким образом?

Дык это давно известно. Ессно массовый расход путем увеличения диаметра винта, ометаемой площади.