Ищу помощи по параметрическому моделированию винта и продувке в САПР

[(benutzer)]

Мы используем кордную стеклоткань Т-25 , толщиной около 0,3мм в пакете и 320г/кв.м -сухая. Тонкую долго укладывать, много слоев надо.
Не понял почему хотите 4 лопасти? Неразъемный четырехлопастной винт 1,5м даже в легковую машину не влезет для перевозки. Двухлопасной проще, ну лопасти у него соответственно пошире будут. Соединять можно как угодно, т.к. всю прочность несет стеклоткань. Программка КПД считает. См. картинку для 1,5м, 2 лопасти, 50 км/час. кпд -0,574, хорда макс.-102мм.
Что-то я подумал, что пластик с 3Д принтера наверное тяжеловат все-таки будет.
А не лучше ли напечатать матрицу из двух половинок на принтере, отшкурить, отполировать ее и спокойно клеить в ней стеклопластиковые винты. Вариантов изготовления - много. Можно пустотелый двухлопастной винт под вакуумом полиэтиленовым мешком с выходом мешка через ступицу. Можно сделать еще одну матрицу для отливки пенопласта (двухкомпонентный ППУ) с заданной геометрией с учетом стеклоткани, затем обклеить пенопласт пропитанной смолой стеклотканью и сдавить двумя половинками основной матрицы. Получится- серийное изготовление винтов, т.к. часто бывают ломаются они об землю. Также переставные винты можно делать с покупкой втулок.

Посмотреть вложение 582870

Про 4 лопасти тут немного выше рассказывал:
Опыта в расчётах у меня нет, поэтому положился на показания PropSelector.
Исходный планируемый двигатель - 20 л.с.

Было два варианта пропеллеров:

1) Один двухлопастной на 20 л.с. Плюсы - проще изготовить. Минусы - ниже КПД, чем у второго варианта, а также высокая окружная скорость и больше центробежная нагрузка. Также минус - большой диаметр - можно сделать 160/175 и даже 180см, но это как-то слишком многовато, как по мне.
2) Два четырехлопастных винта (каждый по 10 л.с.) соосной схемы противоположного вращения. Минусы - сложный самодельный редуктор (аж подумать страшно!... в планах использовать для редуктора шестерни саттелитов дифференциала от Газели в напечатанном корпусе, притом корпус будет усилен металлическими вставками и оклеен стеклотканью). Ещё минус - чуток сложнее изготовление. Плюсы - КПД чуток выше (в прошлых комментариях я прилагал скрины - Propselector показывает КПД одного такого винта 66% против 60% у двухлопастного). Плюс пара-тройка процентов КПД появится за счет соосной схемы. Ещё плюс - меньше диаметр и меньше габариты готовой телеги. И ещё плюс - соосные винты компенсируют реактивный момент. Момент так-то можно парировать триммированием парапланерного крыла, но это опять таки дополнительные потери.

 

[(benutzer)]

Ну-с, подводим итоги моих трёхдневных мучений:

Переход с первого сечения на ступицу я всё таки доделал. Увы, не идеально. И до идеала далеко. Устраивает ли меня это? Нет. Но, лучше, увы, сделать не получилось.
Параметризация худо-бедно работает - можно будет подкрутить и диаметр, и шаг, и профили отдельных сечений.

Увы, совсем гладкий переход сделать на получилось. Пришлось добавить 2 дополнительных сплайна:

Из-за этого получились некрасивые углы:

Возможно, получится это безобразие как-то сгладить. Да, совсем не идеально но, лучше, чем было у меня, когда я делал переход, заменив первый профиль на овал, который вытягивал "лофтом" в круг.

Плюс к этому возникла новая проблема - тело перехода отказалось объединяться с телом лопасти и ступицы - непонятно, почему. Но, так-то не беда - при печати можно будет перевести в полигональный формат и вручную сшить сетку.

Ещё один недостаток - пришлось заднюю кромку перехода делать не со скруглением, как все профили, а с плоской фаской - иначе поверхность не строилась почему-то. Видимо, я криворукий. Щель сзади между верхней и нижней половинкой профилей - 0,8мм. То есть высота "ступеньки" около 0,35мм. Тупо закроется стеклотканью потом, нестрашно так что. Вот так вылядит:

Ну и общий винт винта:

Текущие параметры таковы:
Диаметр 1500мм, шаг 90мм по всей длине лопасти.

Так что теперь одной проблемой меньше и остаётся только пересчитать винт под приемлемые параметры.
Кстати, вопрос на засыпку - какой профиль наиболее подходит под такой винт? Я длины хорд и толщину профилей взял напрямую из учебника с т.н. "английского винта. Но вот не знаю, как правильно делать: во-первых, надо сам профиль верный выбрать и, во-вторых, надо обеспечить достаточную толщину, чтобы была приемлемая прочность (напечатанный слишком тонкий кончик лопасти, как мне кажется, может отвалиться)

P.S. Четырехлопастный вариант (выборку втулки пока делал):

 

[vert]

Если считаете по английскому винту, то все параметры (и профиль) берете от него. Тонкий кончик для стеклопластика не проблема.

 

[(benutzer)]

Если считаете по английскому винту, то все параметры (и профиль) берете от него. Тонкий кончик для стеклопластика не проблема.

То есть, если я взял длины хорд и толщину профилей отсюда:

то тогда их можно считать условно верными и останется только пересчитать шаг и обороты? Тут кто-то писал выше - обороты вроде как нужны 2600.
Хотя вот тут:

Т

Thread 'Изготовлю воздушные винты'

3 Мар 2014

Для СВП, аэроглиссера.аэросаней .
Для Китайского 4-х тактного  двигателя 15 л.с ,с типовым редуктором 2.0    Или его аналогов .

Диаметр 1 , 51 м.    на 3600-3800 оборотах тяга 50-60 кг.

Используются на СВП   "Бриз" Эдуарда Антонова ( В. Новгород)    http://eduardantonov.wix.com/company-dragon#!hovercraft/c1tti

• Танков
• Ответы: 314
• Раздел: Продажа воздушных винтов

написано про про аналогичный винт. Обороты, я так понял, двигателя - 3600-3800. С редукцией 2/1 обороты винта будут около 1800-1900. Чуть выше, чем у меня, но всё равно не 2600.

P.S. На картинке из учебника размеры даны в процентах от диаметра.

 

[Иванов]

Почему рассчитываю на 50 км/ч, а не статичную тягу?
Как я говорил раньше - по капельке выжимаю максимальную экономичность везде, где только можно. Обычным летунам важна именно статичная тяга, т.к. взлетают либо на лыжах со снега, либо на колесах с земляных или даже травяных полей. А мне важна именно экономичность в полёте. Да, дистанция взлета увеличится, да и взлетать придётся с асфальта - но это вообще не проблема.

В случае дельталётов и паратрайков, разницы не заметите - проектировать по статической тяге или на скорость 50 км/ч.
Пропеллер работает в зоне "затенения" , а точнее, заторможенного потока. Потому, что толкающий и расположен "в аэродинамической тени" от тележки.
Я обсчитывал готовый пропеллер, ( двухлопастной деревянный моноблок для 28 л.с. Ф1420 мм шаг 0,7 м ) на котором летал с максимальной скоростью 90+ км/ч. Получалось, что на той скорости, у него концевая часть работала на отрицательных углах атаки... Из этого, можно сделать заключение, что реальный угол атаки и скорость набегаюшего потока значительно отличаются от воздушной скорости ЛА данных типов.

 

[Иванов]

Это не безобразие. Реальное сечение будет более вытянутым по горизонту и приплюснутым. Острые углы скругляются при обработке.

Когда Вы получите удовлетворительный результат, то распечатайте пробник ступицы с ближними сечениями размера 1:5 увидите, как всё переходит от ступицы к профилю.

 

[Антон Алексеев]

Это не безобразие. Реальное сечение будет более вытянутым по горизонту и приплюснутым. Острые углы скругляются при обработке.

Лучше сразу сделать скругления уголков малым радиусом на комлевом сечении - поверхность станет гладкой.

 

[(benutzer)]

Лучше сразу сделать скругления уголков малым радиусом на комлевом сечении - поверхность станет гладкой.

Это уже в понедельник попробую сделать (моделирую на рабочем компьютере, ибо ПО отказывается работать на Win 7 что стоит у меня дома, да и рабочий компьютер помощнее).
Правда, надо будет как-то объединить ступицу, переход и в лопасть в одно целое тело. Сейчас лопасть и ступица сделаны одним телом, а переход вторым - почему-то отказываются объединяться. И вот уже после объединения можно будет попробовать сделать сглаживание.