Аэродинамический расчёт

G

georgka

его в редукторе всего ничего грамм 200-300.
О КПД - обычно стремятся к "золотой середине", т.е. число КВт снизится. Редуктор будет обдуваться, т.е. теплосъем будет.
Что-то маловато масла закладываете... Из предположения об отсутствии расхода масла во время полета? В АП есть минимальные нормы количества масла в редукторе в обеспечение безопасности полета...
 
Обороты большие. Ты не сделаешь шестерню такого диаметра,
чтобы окружная скорость была меньше 12м/сек. При окружной скорости шестерни от 12 м/сек. необходимо ставить масляный насос. Окунанием передача перестаёт смазываться.
Это потери мощности на насос, и соответственно передачу на насос.
  Вообще то я выше писал, что двигатель РМЗ 500 и стало быть редуктор будет от ротакса.
   Но они работают, почему то. :-[
 

iae

Я люблю строить самолеты!
Тем лучше, что ты готовый редуктор будешь использовать.
Выясни какой КПД у редуктора и всех делов.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Тем лучше, что ты готовый редуктор будешь использовать.
Выясни какой КПД у редуктора и всех делов. 
А смысл?Такой точности расчетов,где ошибка в к.п.д.редуктора будет играть хоть какую-то роль,не получить ни при каких обстоятельствах,да и изменение погоды окажет куда большее влияние.Поэтому вернее просто взять запас согласно пессимистическому прогнозу - практика все расставит по местам.
 

iae

Я люблю строить самолеты!
Смысла само собой нет. Просто автор ветки на предыдущих страницах взял кпд редуктора 0,99 и не верит, что больше 0,96 брать не стоит.
 

Рябиков

Изобретаем решительно все!
Для iae
Масла вредукторе "В" Ротакса ~200 грамм.
Смазка шестерен обеспечивается окунанием и лотком (перед высказыванием "умных" мыслей неплохо изучить матчасть).
КПД редуктора "В" с передаточным отношением 2,58 составляет (в доверительном интервале измерений) 0,978...0,983.
Для расчетов принимаем КПД шестеренного редуктора 0,98.
КПД клиноременного редуктора находится в пределах 0,8...0,9.
КПД зубчатоременного - 0,9...0,94.
 

iae

Я люблю строить самолеты!
Для Рябиков
Уважаемый, у вас проблемы с логикой.
Приведите мне цитату, где я писал о смазке редуктора Ротакса.
Во вторых Ротаксы и их редукторы меня не интересуют в принципе и изучать их матчасть не собираюсь.
А о том, что я не знаю я не говорю.
В третьих перед высказыванием "умных" мыслей неплохо бы понять о чём идёт речь, иначе будете попадать впросак.
 
Масла вредукторе "В" Ротакса ~200 грамм.
Смазка шестерен обеспечивается окунанием и лотком (перед высказыванием "умных" мыслей неплохо изучить матчасть).
КПД редуктора "В" с передаточным отношением 2,58 составляет (в доверительном интервале измерений) 0,978...0,983.
Для расчетов принимаем КПД шестеренного редуктора 0,98.
КПД клиноременного редуктора находится в пределах 0,8...0,9.
КПД зубчатоременного - 0,9...0,94
   В общем ветка получилась. И получилась очень даже информативная. Все замечания будут учтены при перерасчёте.
  Всем активно участвовавшим и сделавшим замечания и дополнения, большое благодарю.
  Пойду осваивать расчёты на прочность.
 

iae

Я люблю строить самолеты!
Подумай о зубчаторемённой передаче. От ГРМ иномарок можно наверное подобрать. Полегче наверное будет, чем редуктор, да и дешевше, и не надо будет мудрить с креплением редуктора к двигателю.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
не надо будет мудрить с креплением редуктора к двигателю.
Ротаксовский редуктор тем и хорош,что ставится на упомянутые двигатели с минимальными трудозатратами.Если бы не это - присоединился бы к Вашему мнению,тем более,что сам делал для дирижабля трансмиссию от Ротакса-912 с раздачей на два винта,причем поворотные:+120...-95 градусов:на шестеренках это было бы еще то устройство.
 

казак

Строю трансформер
Откуда
г.Волгоград
Уважаемый Владимир Павлович!Это вы, наверное, мне по телефону объясняли по поводу статической тяги ,снимаемой с Субару тянущей с двигателем и винтом в потоке, потом через угловой капотированный редуктор только винт ,и самая большая получается если на него одеть кольцо...Помнится я звонил из Волгограда в МАИ по поводу двига Субару  и человек долго мне рассказывал,что хорошо пришлось заплатить за разговор... Я благодарен за тот разговор,только вот через пяток с гаком лет возникла необходимость выяснить  подробней необходимое сечение того кольца ,разумеется с мин. зазором от пенопластовой вставки.Оно должно быть конечно профильным ,но каким?Выпуклым сужающимся,симметрично горизонтальным или выпукло расширяющимся как в выхлопном тракте ГТД...?Может каким - нибудь S - образным?Какая примерно должна при этом быть длина хорды профиля? Заранее вам благодарен за ответ ...
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
Уважаемый Владимир Павлович!Это вы, наверное, мне по телефону объясняли по поводу статической тяги ,снимаемой с Субару тянущей с двигателем и винтом в потоке, потом через угловой капотированный редуктор только винт ,и самая большая получается если на него одеть кольцо...Помнится я звонил из Волгограда в МАИ по поводу двига Субару  и человек долго мне рассказывал,что хорошо пришлось заплатить за разговор... Я благодарен за тот разговор,только вот через пяток с гаком лет возникла необходимость выяснить  подробней необходимое сечение того кольца ,разумеется с мин. зазором от пенопластовой вставки.Оно должно быть конечно профильным ,но каким?Выпуклым сужающимся,симметрично горизонтальным или выпукло расширяющимся как в выхлопном тракте ГТД...?Может каким - нибудь S - образным?Какая примерно должна при этом быть длина хорды профиля? Заранее вам благодарен за ответ ... 
Должен сказать,что объяснений по поводу винта в кольце мне давать по телефону не приходилось - Поэтому,извините,но вопрос не по адресу.Соответственно,не будучи в курсе постановки задачи,адекватного ответа я дать не в состоянии.Приэтом замечу,что задач,оптимально решаемых винтом в кольце,я могу представить себе очень мало и не уверен,что Ваша задача - она из них.
Еще раз,пардон.
 

казак

Строю трансформер
Откуда
г.Волгоград
@ Lapshin
Должен сказать,что объяснений по поводу винта в кольце мне давать по телефону не приходилось - Поэтому,извините,но вопрос не по адресу.Соответственно,не будучи в курсе постановки задачи,адекватного ответа я дать не в состоянии.Приэтом замечу,что задач,оптимально решаемых винтом в кольце,я могу представить себе очень мало и ...далее по тексту .Еще раз,пардон.    Уважаемый Владимир Павлович!      Мы строим СВП с аэродинамической разгрузкой типа как в приложении,и наличие кольца вокруг винта просто необходимо по вопросам безопасности.Винт диаметром 171мм через ремённый редуктор с редукцией 2.0 будет вращатся двигателем ВАЗ 21083, с которого производится ещё отбор мощности на нагнетающий вентилятор в пределах 10-12 л.с.По приказу 100 МЧС России допускается установка двигателя не более 75л.с.(55квт) Поэтому очень хотелось получить ваш совет как нам не потерять мощность и хотя-бы не навредить кольцом,поэтому и прозвучал вопрос выше...
 

Вложения

Теперь дело за малым - скомпоновать самолет,разработать соответствующие конструктивно-силовые схемы всех агрегатов...
Да простит меня Владимир Павлович, но мне кажется, необходимо добавить ещё пару штрихов к патрету: произвести подбор винта (можно по сеткам характеристик из Кравца) с оптимизацией его диаметра и передаточного числа редуктора. Целесообразность увеличения диаметра ВВ сразу станет очевидной. Далее стоит уточнить кпд винта на расчётном режиме. При расчёте дельталётных и СЛАшных винтов в своё время столкнулся с тем, что при заданных оборотах вала СУ было невозможно обеспечить максимальный кпд винта, т. к. относительная поступь слишком мала. Этот самолётик существенно скоростнее, но проверить стоит.
Можно также для подобранного ВВ: построить винтовые характеристики на скоростях: 0 (статика), взлёта, макс. набора высоты, макс. г. п., наложением их на внешнюю характеристику СУ определить обороты и тягу ВВ на этих режимах, сделать второе приближение расчёта располагаемых мощностей и уточнить ЛТХ.
При расчёте ВВ по сеткам с них стоит снимать значения коэффициента тяги, а не кпд: так точнее. Сейчас существуют более совершенные методы расчёта ВВ, реализованые в виде программ; если винтологи и винтолурги таковые предоставят автору, будет непогано с их стороны.
P.S. 1. Полностью присоединяюсь к рыкомендации применения зубчатого редуктора, как наиболее компактного, надёжного, требующего минимального обслуживания и имеющий максимальный кпд.
2. Масло в редукторе в полёте не кипит, но если его корпус сразу после пощупать, станет ясно, что его кпд не 0,99, а максимум 0,98  :), как это написано во всех справочниках  по ДМ. На расчёт ЛТХ это заметно не влияет, но лично я за то, чтобы всё было по-правде.
 
Ещё хотел спросить у автора проекта: а какой у него самый бизкий аналог (прототип) (желательно: с указанием первоисточника)?
Было бы целесообразно подставить в расчёт проектные параметры прототипа, если в результате получатся реальные (а не заявляемые производителем в рекламных целях) ЛТХ, значит: метода верна на 100. Если же не совсем, то целесообразно изменить некоторые коэффициенты , т.е. подогнать результат под ответ. В данном случае это будет не халтура, а уточнение по аналогии с прототипом.
 
произвести подбор винта (можно по сеткам характеристик из Кравца) с оптимизацией его диаметра и передаточного числа редуктора. 
  C Кравцом разбираюсь, спасибо, что обратили внимание.

Ещё хотел спросить у автора проекта: а какой у него самый бизкий аналог (прототип) (желательно: с указанием первоисточника)?
Было бы целесообразно подставить в расчёт проектные параметры прототипа, если в результате получатся реальные (а не заявляемые производителем в рекламных целях) ЛТХ, значит: метода верна на 100. Если же не совсем, то целесообразно изменить некоторые коэффициенты , т.е. подогнать результат под ответ. В данном случае это будет не халтура, а уточнение по аналогии с прототипом.
Множество ближайших. Несмь им числа. Все высокопланы ближайших размеренностей. В том то и дело, у меня аэродинамические характеристики не попадали в статистику.
   Те замечания, которые сделали Вы и другие участники ветки, позволили характеристики увязать со статистикой.

Да,если добавит потери на охлаждение - получится примерно соответствующее реалиям.В РДК-43 есть - только далеко экстраполировать.Качество же с таким удлинением более чем реальное - у МАИ-223 с удлинением менее 6 в натуре почти такое же - 12.6
Но ветка для того и создавалась, что бы получить дополнительную информацию и учесть по максимуму все затраты мощности. Пересчёт аэродинамики с учётом сделанных замечаний я и делаю.
 

Lapshin

Делай, как дОлжно, и - будь, что будет
Откуда
Москва
     Мы строим СВП с аэродинамической разгрузкой типа как в приложении,и наличие кольца вокруг винта просто необходимо по вопросам безопасности.Винт диаметром 171мм через ремённый редуктор с редукцией 2.0 будет вращатся двигателем ВАЗ 21083, с которого производится ещё отбор мощности на нагнетающий вентилятор в пределах 10-12 л.с.По приказу 100 МЧС России допускается установка двигателя не более 75л.с.(55квт) Поэтому очень хотелось получить ваш совет как нам не потерять мощность и хотя-бы не навредить кольцом,поэтому и прозвучал вопрос выше...
Теперь все стало на свои места - все понятно и есть определенный опыт,позволяющий судить о целесообразности конструкторского решения.
    В моей практике применение кольца для ВВ было дважды - и оба раза в дирижаблях.Кольцо при этом было совершенно необходимым элементом,предохраняющим оболочку от разлетающихся с концов лопастей пылинок,льдинок,секущих и оставляющих полосу эрозии на оболочке.Понятно,что получить задаром еще немножко дополнительной тяги было бы заманчиво,но,поглубже разобравшись в вопросе понял,что замахиваться на это (по крайней мере,в существующих реалиях) бесполезно.Дело в том,что кольцо станет работать совместно с винтом лишь при очень небольших зазорах между концами лопастей и обечайкой кольца (единицы миллиметров),в противном случае перетекания сквозь щель полностью убивают эффект,делая даже хуже,чем вовсе без кольца.
    И гонки силовой установки полностью подтвердили это предположение:вначале сняли статическую тягу со снятыми кольцами,получив исходный результат,сравнивая с которым можно судить о правильности прогнозов;затем установили кольца,которые фактически представляли собою простые обечайки как у решета,даже с защитной сеткой спереди,зазор между концами лопастей и обечайкой составлял около 15 мм.Тяга винтов снизилась (заметно) - для поиска причины закрепили ленточки в разных местах,чтобы разобраться с формой струи как входящего,так и отбрасываемого воздуха:велико было удивление,когда обнаружили,что ленточки на задней кромке кольца вместо того,чтобы отклониться на некоторый ожидаемый угол к оси струи,втянулись внутрь кольца и влезли в щель между концами лопастей и обечайкой кольца.Это свидетельствует,безусловно,о подсасывании воздуха и противотоке в данной щели.
Решение было - сделать обечайку префорированной,дабы по возможности приблизить винт к изолированному:после этого статическая тяга вернулась к исходным значениям.
Вывод из вышесказанного таков,что сложность почти наверняка превысит расчетный выигрыш при существовании реального риска вместо выигрыша проиграть.
А увеличенный винт дает гарантированный прирост стат. тяги.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Дело в том,что кольцо станет работать совместно с винтом лишь при очень небольших зазорах между концами лопастей и обечайкой кольца (единицы миллиметров),в противном случае перетекания сквозь щель полностью убивают эффект,делая даже хуже,чем вовсе без кольца.
-мы нашли и частично опробовали такое решение проблеммы=

профиль кольца "ступенчатый"\step airfoil\.

конец винта\тупой\ помещается свободно в этой ступеньке,
не требуется большая точность изготовления...

опыты с вентилятором на электромоторе показали ок.10%
выигрыш по тяге в сравнении с малой щелью,порядка миллиметров.
 
Ещё один нюанс аэродинамической компоновки рассматриваемого проекта, вызывающий сомнение - выбор профиля DFS-P9 (из Атласа Кашафутдинова-Лушина). Я про него ничего сказать не могу, кроме того, что профиль планерный, и сильно напоминает ЦАГИ Р-III. Крайний широко применялся на ранних самарских (и не только) самолётах, его применение вызвало разочарование тем, что высокие характерисики он имеет на малых числах Re, на больших они ухудшаются (подробнее см. ветки "Профиль крыла" и "Рождение клубного самолёта").
Вопрос требует более пристального внимания.
 
Вверх