Импульсный обдув передней кромки крыла. Струйная вариация предкрылка Болдырева

[JohnDoe]

Масса воздуха то вырастет, но и скорость этого общего "комка" воздуха упадет ровно во столько же раз.
Разве нет?

Нет. Доказано эжекторами. И воздушными винтами.😉

 

[henryk]

Доказано эжекторами.

=в эжекторе исходный поток НЕ ТЯНЕТ за собой внешний поток (нет таких сил притяжения !),
он только "организует" пустое пространство (с пониженным давлением),
куда влетает атмосферный воздух...

задача конструктора=создать ассиметрию этого (дармового) процесса.

подобно "делает" пропеллер или крыло.


ЗЫ=помним,что молекулы воздуха имеют немалую тепловую скорость ок.500 м/с, но НЕ бесконечную,
как у Паскаля по святому Анатолии...
и

 

[JohnDoe]

=в эжекторе исходный поток НЕ ТЯНЕТ за собой внешний поток (нет таких сил притяжения !),
он только "организует" пустое пространство (с пониженным давлением),
куда влетает атмосферный воздух...

Есть силы трения. Вязкость. Они вполне выступают теми "силами притяжения".
ИМХУ

 

[JohnDoe]

Масса воздуха то вырастет, но и скорость этого общего "комка" воздуха упадет ровно во столько же раз.
Разве нет?

Ещё раз позволю себе ответить. Кинетическая энергия начального потока и итогового "комка" одинакова(закон сохранения). Отсюда и пляшем. Например, если масса m1 вырастет вдвое, то скорость v1 упадет не вполовину, а "лишь" на 30%. Итоговый выигрыш в тяге будет 40%(2m1 * 0,7v1). На этом и живут эжекторы и винты большого диаметра.😁
ИМХУ
ЗЫ. Для очень грубой прикидки можно считать, что скорость смешанного потока будет V2 = V1 / (N)^0,5, где N - множитель массы(во сколько раз выросла масса потока)
Как-то так.

 

[henryk]

Есть силы трения. Вязкость. Они вполне выступают теми "силами притяжения".
ИМХУ

=гравитационныу ничтожно малы,
а "силы трения",вязкость =результат упругих столкновений...

(ТОЛЬКО силы ОТТАЛКИВАНИЯ !!!)

 

[Anatoliy.]

Для очень грубой прикидки можно считать, что скорость смешанного потока будет V2 = V1 / (N)^0,5, где N - множитель массы(во сколько раз выросла масса потока)

Вы правы.
Тут я накосячил с уменьшением скорости вдвое.

 

[JohnDoe]

=гравитационныу ничтожно малы,
а "силы трения",вязкость =результат упругих столкновений...

(ТОЛЬКО силы ОТТАЛКИВАНИЯ !!!)

Ну, пусть будет так, если Вам так спокойнее.😉 На конечный результат этотне влияет.
ИМХУ

 

[JohnDoe]

Продолжим. По уточненным данным у воздуходувки 1740 м3/час э о расход через вентилятор, но часть вождуха видимо идет на охлаждение двигателя, т.к. расход через раструб указан меньший 25,7 м3/мин. Можно, конечно, организовать охлаждение по другому, например с помощью эжекции выхлопом, как уже предлагалось в другой теме, но это дело будущее. Сейчас же продолжаем окантуривать базовую мысль.
Итак у нас 25,7 м3/мин, или 0,4283 м3/сек и скорость потока 92 м/сек. Для этого потока потребуется сопло сечением 0,00466 м2. Можно сделать одну щель на весь размвх метровой длины золотника высотой 4,66 мм, но будут пульсации. Можно 2, 3 щели по всему размаху и пониюением частоты вращения золотника. Но мне представляется более интересным вариант из систему сопел(отверстий, щелей) разнесенных как по раз аху, так и по углу поворота золотника с таким расчетом, что при любом угле поворота суммарная площадь сопел оставалась примерно постоянной. В этом случае пульсаций в ГВТ будет минимум, а пульсации потока над крылом будут происходить не только по хорде, но и по размаху. Путем вариаций можно добиться, например, течения потоков сходных с течением на машущем крыле, когда волна давления будет двигаться от корня к законцовке крыла. А можно и в противоположную сторону. Расположив сопла в шахматном порядке получим пульсации "полосами"
ИМХУ

 

[KV1237542]

Как ни крути эффект от обдувки. Скажем винтами с D 0.25...0.5 хорды не перебить.
Приращение подъемной силы согласно согласно теории (тот же Петров)
Все таки малый размер сопла.

На машущем крыле, согласно многим исследованиям выраженный поток вдоль размаха поэтому поляра где то походит на крыло малого удлинения Су мах где то на 45 град. И плавный срыв. И повышенные коэффициенты.

 

[JohnDoe]

Как ни крути эффект от обдувки. Скажем винтами с D 0.25...0.5 хорды не перебить.
Приращение подъемной силы согласно согласно теории (тот же Петров)
Все таки малый размер сопла.

На машущем крыле, согласно многим исследованиям выраженный поток вдоль размаха поэтому поляра где то походит на крыло малого удлинения Су мах где то на 45 град. И плавный срыв. И повышенные коэффициенты.

Почему не перебить? Очень даже перебить.
Смотрите. Для прстейшего эжектора с центральным выдувом активной струи длина камеры смешения должна быть порядка 5-10 диаметров входного сечения эжектора. Рассмотрим с этой т.з. струйный предкрылок и крыло как некий эжектор(ну, по меньшей мере как пол-эжектора их представить можно).
Допустим у нас хорда 1 метр, примерно как у Болдырева. Тогда сечение нашего виртуального эжектора должно быть диаметром 0,1м, примерно. Ставим предкрылок на половине этой высоте над, например носком крыла и пожалте бриться. Шель/сопло у нас примерно 5 мм, зазор между соплом и крылом примерно в 10 раз больше, можно условно считать , что разход вырастет тоже в 10 раз. Тогда тяга вырастет как корень кв. из 10-ти, и ровно также снизиться скорость как помноженная на корень кв. Из 10-ти. В 3,16 раз. Было 5 кгс, станет 15 кгс. Вполне "винтовые" показатели для движка в 4,5 л.с. Но, возможно будет больше, т.к. эта прикидка для "нормального", равно ерного течения, а не импульсного.
ИМХУ

 

[Иванов]

Не следует забывать, что поток ЗА "пузырем" и ПЕРЕД "пузырем" равно важны, с точки зрения формирования результата.
"Черный ящик", в данном случае особенно, имеет не только "выхлоп", но и "всасывание". Здесь ( впрочем, и в любом другом случае ) уместна аналогия с двигателем внутреннего сгорания. Есть всасывание, есть преобразователь ( давления) - механическая конструкция, есть "выхлоп". И все это в окружающей среде, в которой неизбежно возрастает энтропия ( турбулентность, температура етс.

Так же с пульсациями газового потока... Волны давления будут распространяться в обе стороны... Из каких мест конструкции следует осуществлять воздухо-забор (?) Получается, что придется "нагородил" такой "забор"

Посмотрите на затраты для создания пульсирующего потока: 27л.с, создают тягу в 80 кгс. (!) Нормальный пропеллер выдаст при этой мощности 110 кгс. тяги. Но, без лишних механизмов...

 

[JohnDoe]

Не следует забывать, что поток ЗА "пузырем" и ПЕРЕД "пузырем" равно важны, с точки зрения формирования результата.
"Черный ящик", в данном случае особенно, имеет не только "выхлоп", но и "всасывание". Здесь ( впрочем, и в любом другом случае ) уместна аналогия с двигателем внутреннего сгорания. Есть всасывание, есть преобразователь ( давления) - механическая конструкция, есть "выхлоп". И все это в окружающей среде, в которой неизбежно возрастает энтропия ( турбулентность, температура етс.

Так же с пульсациями газового потока... Волны давления будут распространяться в обе стороны... Из каких мест конструкции следует осуществлять воздухо-забор (?) Получается, что придется "нагородил" такой "забор"

Посмотрите на затраты для создания пульсирующего потока: 27л.с, создают тягу в 80 кгс. (!) Нормальный пропеллер выдаст при этой мощности 110 кгс. тяги. Но, без лишних механизмов...

"Нормальный пропеллер", чтобы выдать с 27 лошажей тягу в 110 кгс плавно трансформируется в вертолетный НВ. И лишних механизмов там будет вагон - редуктор один чего стоит.
Про пульсацию хочу напомнить классический "фокус" - как одним выдохом наполняют мешок-колбасу в десяток раз больший по объёму.

 

[S_Vladimir]

🙂

Расположив сопла в шахматном порядке получим пульсации "полосами"
ИМХУ

Эта фраза навеяла воспоминание - про давний рассказ (в конце 80-х) одного кадра по прозвищу "Врач".
Вот его чудное повествование:
"Мы сидели на лавочке и курили план. Вдруг пространство приняло странную конфигурацию,
неожиданно появилось НЛО, его преследовали цветные полосы... "

Не иначе как инопланетяне уже давно применяют технологию пульсаций полосами, да ещё и цветными 😂

 

[henryk]

классический "фокус" - как одним выдохом наполняют мешок-колбасу в десяток раз больший по объёму.

=EJECTION !

 

[JohnDoe]

=EJECTION !

Именно. Теперь представьте, что мешок тот открыт и со второго конца, т.е. этакая труба. Периодически выдыхая (тут можно вспомнить еще пару "планово-травяных" анекдотов 😉) человек способен прокачать здоровенный объём воздуха. По этому принципу нынче например, наполняют монгольфьеры - небольшой (относительно) вентилятор-воздуходув ставят с зазором перед горловиной шара. Так оболочка наполняется много быстрее.

 

[henryk]

ставят с зазором

=с БОЛЬШИМ зазором !

 

[Иванов]

По расчетам вертолета на пневмоприводе лопастей ( в концах лопастей предполагалось устанавливать сопла ) потери на трение в воздуховодах составляли около 30%...

 

[Вячеслав Атнагулов]

По расчетам вертолета на пневмоприводе лопастей ( в концах лопастей предполагалось устанавливать сопла ) потери на трение в воздуховодах составляли около 30%...

Есть ещё потери на преодоление силы Кориолиса.

 

[JohnDoe]

По расчетам вертолета на пневмоприводе лопастей ( в концах лопастей предполагалось устанавливать сопла ) потери на трение в воздуховодах составляли около 30%...

Согласно Масленникову и Бехли ("Реактивный привод НВ вертолета", в файловом архиве в свое время лежала) течение в канале лопасти полагают, в первом приближении, изоэнтропийным, по ери компенсируются центробежным сжатием. Если я правильно помню. Проблемма трения решается снижением скорости потока(увеличение сечения и/или давления), т.к. потери на трение пропоциональны квадарату скорости, ЕМНИП. Другое дело, что в пневмовертушке сие реализовать проблематично.
Но это мимо, т.к. если Вы посмотрите на предлагаемый мной в качестве прототипа воздуходув, то увидите, что у того присутствует отводной трубопровод-колено и собственно патрубок примерно метровой длины. При этом заявленная скорость потока(на срезе сопла патрубка) - 92 м/сек. Нет никакой необходимости городить какие-то лишние трубопроводы.
ИМХУ

 

[KV1237542]

В книге по эжекторам насколько я помню говориться об усилении как правило 1.5...1.8
Или что то типа того
2....2.5 уже сложная смесительная камера
А у Вас легко 3+
Пульсации могут увеличить тягу.
Но трубопроводы и золотники
Её снизят.
Воздуходувка дует замечательно но D сопла 50? мм
А нам нужно размазать по крылу скажем размахом 8м
Как без воздуховодов?

В моем теоретическом расчёте
Фигурировало на размахе 6.4м вроде 16 винтов D 40мм
По теории идеального пропеллера
Получалось при 10 кВт 73 кг тяги при 6 м/с
И это не лишняя тяга Су за счёт обдувки в районе 10 и индуктивное сопротивление велико.
Зерно то есть рациональное
Но вот реальная компоновка с винтами проще выйдет.
Вот ещё пример из большой авиации