Кто может сделать импеллер?

[Ромашчандр]

Кстати да, дома 6 кВт генератор, с одноцилиндровым движком - 100 кг, основной вес генератор.

 

[JohnDoe]

Да, это всё Генрих со своими дифференциально-соосными винтами...
Вот думал я о редукторе на вентиляторе, особенно повышающими обороты вентиляторов и пришёл к выводу что мы не правильно посчитали мощность на нашем вентиляторе. У нас передаточное отношение(5000 / 7100 = 0,7) повышающее, значит мы уже теряем 30% мощности двигателя на вентиляторах. КПД шестеренчатого редуктора = 0,9 - это ещё 10% потерь. И получается что на вентиляторе(одном) мы будем иметь:
0,9 х 0,7=0,63 х 388/2 = 122.2лс. А я считал КПД нашего редуктора(мультипликатора) = 0,8, тогда у меня получалось 155.2лс. Может поэтому у нас тяга и не доходит до расчётной? Или я ошибаюсь?

Вы ошибаетесь. В мультипликаторе вы теряете 30% не мощности, а крутящего момента. Мощность остаётся той же, за вычетом потерь в кпд. Кпд одной пары прямозубых шестерен с редукцией примерно до 1 к 6 0,99-0,98. Кпд ступеней, если редуктор/мультипликатор многоступенчатый перемножаются.
Имху

 

[Malish]

Кстати да, дома 6 кВт генератор, с одноцилиндровым движком - 100 кг, основной вес генератор.

Ну вот, а нам будет нужен генератор 226 кВт... такой сколько будет весить и стоить?

Вы ошибаетесь. В мультипликаторе вы теряете 30% не мощности, а крутящего момента. Мощность остаётся той же, за вычетом потерь в кпд. Кпд одной пары прямозубых шестерен с редукцией примерно до 1 к 6 0,99-0,98. Кпд ступеней, если редуктор/мультипликатор многоступенчатый перемножаются.
Имху

Ну да, а разве мощность и крутящий момент не зависимы?

 

[JohnDoe]

А почему в авиации не применить такую трансмиссию?
КПД генератора 95 %, КПД электродвигателя 95 %. Итого на передачу 90,25 %.Всё же лучше тех 63 %.

Не думайте что это будет очень тяжело.
Сравните вес электродвигателей одной и той же мощности на 50 Гц с таким же на 400 Гц и на 1000 Гц.
А кто сказал, что только 1000 Гц и не более?
А кто сказал, что сила притяжения электромагнита зависит от произведения ампер на витки? Почему это произведение не делят кое на что?
И так далее.

Потому что масса и габарит. Потому что у Вас ещё и потери в проводах не учтены. Частота, говорите, сравните частоту вращения вала у тех высокочастотных, лёгких элдвижков на которые Вы надеятесь. Есть лёгкие и мощные движки, вот только они высокооборотистые и к ним будет нужен... редуктор! Это не считая массы контроллеров и преобразователей. Ну и тд. Дохлая тема.
Имху

 

[JohnDoe]

Ну да, а разве мощность и крутящий момент не зависимы?

Зависимы, но через обороты:
N = pi * M * n / 30, где N - мощность в Ваттах, M - крутящий момент в Ньютонах, n - частота вращения в об/мин.
Отсюда, редуктор/мультипликатор меняет обороты обратно пропорционально меняя момент. Снижаем обороты редуктором - повышаем момент, увеличиваем обороты мультипликатором - снижаем момент. Мощность при этом остаётся та же самая. Ну, за вычетом потерь, ессно.
Имху

 

[Malish]

Зависимы, но через обороты:
N = pi * M * n / 30, где N - мощность в Ваттах, M - крутящий момент в Ньютонах, n - частота вращения в об/мин.
Отсюда, редуктор/мультипликатор меняет обороты обратно пропорционально меняя момент. Снижаем обороты редуктором - повышаем момент, увеличиваем обороты мультипликатором - снижаем момент. Мощность при этом остаётся та же самая. Ну, за вычетом потерь, ессно.
Имху

Вроде я всё это знаю, но по логике как-то не укладывается - если обороты двигателя остались прежними и мощность тоже, а мультипликатор понизил крутящий момент на 30%, то соответственно двигателю будет труднее "крутить" вентиляторы - не станут вентиляторы "тяжёлыми"?

 

[JohnDoe]

Вроде я всё это знаю, но по логике как-то не укладывается - если обороты двигателя остались прежними и мощность тоже, а мультипликатор понизил крутящий момент на 30%, то соответственно двигателю будет труднее "крутить" вентиляторы - не станут вентиляторы "тяжёлыми"?

Нет. Вентиляторы должны реализовать подведенную мощность. Тяжёлые не дадут раскрутиться двигателю и нужно будет менять шаг лопастей, кол-во оных. Лёгкие будут двиг перекручивать, недодавать тяги и опять придётся менять шаг/количество о лопастей.
Имху

 

[Malish]

Нет. Вентиляторы должны реализовать подведенную мощность. Тяжёлые не дадут раскрутиться двигателю и нужно будет менять шаг лопастей, кол-во оных. Лёгкие будут двиг перекручивать, недодавать тяги и опять придётся менять шаг/количество о лопастей.
Имху

Тогда Вы меня успокоили!... Тогда получается так, у нас двухступенчатый мультипликатор - КПД = 0,9 . Карданный вал - КПД = 0,98(смотрел вчера). Общий КПД трансмиссии тогда получается 0,9 х 0,98 = 0,88 - это лучше чем я предполагал(0,8)...

 

[Malish]

Теперь у меня появилась вообще "сумасшедшая" идея. Что если "убрать повышение" на нашем редукторе(мультипликаторе) и сделать его просто трансмиссией передающей вращение(и мощность) от двигателя на два вентилятора, но с передаточным отношением = 1. Тогда обороты вентилятора станут такими-же как и у двигателя - 5000об/м, а мощность передаваемая на вентиляторы останется прежней - 388лс х 0,88 = 341лс х 0,73 = 283кВт /2 = 141кВт на вентилятор.
Скорость концов лопаток вентилятора уменьшится до М = 0,53(сейчас М=0,75) что совпадает с этим параметром вентилятора ЦАГИ ОВ-23М. Всё что нужно будет сделать, это только увеличить число лопаток или возможно рассчитать новые лопатки. Это возможно или утопия?

 

[JohnDoe]

Тогда Вы меня успокоили!... Тогда получается так, у нас двухступенчатый мультипликатор - КПД = 0,9 . Карданный вал - КПД = 0,98(смотрел вчера). Общий КПД трансмиссии тогда получается 0,9 х 0,98 = 0,88 - это лучше чем я предполагал(0,8)...

Почему у Вас мультипликатор 2зступенчатый, зачем? У Вас же мультиплицирование всего 1,42, там одиночной шестерня-шестерня достаточно вполне. С КПД 0.98 реально. Или я чего-то не понимаю?

 

[JohnDoe]

Теперь у меня появилась вообще "сумасшедшая" идея. Что если "убрать повышение" на нашем редукторе(мультипликаторе) и сделать его просто трансмиссией передающей вращение(и мощность) от двигателя на два вентилятора, но с передаточным отношением = 1. Тогда обороты вентилятора станут такими-же как и у двигателя - 5000об/м, а мощность передаваемая на вентиляторы останется прежней - 388лс х 0,88 = 341лс х 0,73 = 283кВт /2 = 141кВт на вентилятор.
Скорость концов лопаток вентилятора уменьшится до М = 0,53(сейчас М=0,75) что совпадает с этим параметром вентилятора ЦАГИ ОВ-23М. Всё что нужно будет сделать, это только увеличить число лопаток или возможно рассчитать новые лопатки. Это возможно или утопия?

Можно прикинуть. Вон, на предыдущей странице Анатолий формулы выкладывал. Грубо, для первого приближения пойдёт. Каков диаметр вентилятора?

 

[Malish]

Почему у Вас мультипликатор 2зступенчатый, зачем? У Вас же мультиплицирование всего 1,42, там одиночной шестерня-шестерня достаточно вполне. С КПД 0.98 реально. Или я чего-то не понимаю?

Это сделали потому что-бы развести выходы валов за пределы фюзеляжа в каналы. По другому не получалось, пришлось ставить промежуточные шестерни.

Можно прикинуть. Вон, на предыдущей странице Анатолий формулы выкладывал. Грубо, для первого приближения пойдёт. Каков диаметр вентилятора?

Диаметр вентиляторов = 680мм

 

[JohnDoe]

Диаметр вентиляторов = 680мм

Ну, тогда исходя из Ваших данных про 141квт на вентилятор и формул приведённых Анатолием получим :
V = 67,72262720 м/сек;
Тяга(одного вентилятора) F = 2065,365827 Н;
Растояние проходимое винтом за оборот(геометрическиц шаг, поступь?) = 0,8126715264 м
Поскольку я профан и дилетант, то прошу рассматривать сии "расчёты" как гипотезу.
Также можно предположить чисто гипотетически, что для сохранения текущих характеристик вентиляторов, но без мультипликатор на оборотах 5000 об/мин нужно пропорционально увеличить шаг из лопастей в 7100 / 5000 = 1,42 раза.
Имху

 

[tern]

Диаметр вентиляторов = 680мм

У Вас ведь скорость потока в канале 81.4 м/с если не вру. Тогда тяга создаваемая одним импеллером должна быть F = S * q * V^2 = 1.25 * 3.1415 * (0.34^2) * (81.4^2) = 3007.9 Н = 306 кг. А двумя ... x2.

Где-то неучтённые потери идут, причём это -- не в трансмиссии. Может есть градиент скорости потока по радиусу?

 

[Malish]

Ну, тогда исходя из Ваших данных про 141квт на вентилятор и формул приведённых Анатолием получим :
V = 67,72262720 м/сек;
Тяга(одного вентилятора) F = 2065,365827 Н;
Растояние проходимое винтом за оборот(геометрическиц шаг, поступь?) = 0,8126715264 м
Поскольку я профан и дилетант, то прошу рассматривать сии "расчёты" как гипотезу.
Также можно предположить чисто гипотетически, что для сохранения текущих характеристик вентиляторов, но без мультипликатор на оборотах 5000 об/мин нужно пропорционально увеличить шаг из лопастей в 7100 / 5000 = 1,42 раза.
Имху

Я ошибся, не 141кВт, а 124кВт...
Вот и Михаил(кто делал расчёт вентиляторов и изготавливал лопатки) говорит что обороты нужно ещё увеличивать и мультипликатор делать 1 : 1,5. Это вообще меня с толку сбивает - у нас сейчас скорость концов лопаток М=0,75 , куда ещё больше? Конечно можно увеличить диаметр вентилятора и уменьшить обороты, но
это повлечёт за собой большую переделку всей конструкции самолёта. Скорее всего придётся оставить всё как есть и только "играть" с лопатками...

 

[JohnDoe]

У Вас ведь скорость потока в канале 81.4 м/с если не вру. Тогда тяга создаваемая одним импеллером должна быть F = S * q * V^2 = 1.25 * 3.1415 * (0.34^2) * (81.4^2) = 3007.9 Н = 306 кг. А двумя ... x2.

Где-то неучтённые потери идут, причём это -- не в трансмиссии. Может есть градиент скорости потока по радиусу?

А чего площадь такая ЗДОРОВАЯ? Вы часом не радиус вместо диаметра посчитали? 😉

 

[tern]

А чего площадь такая ЗДОРОВАЯ? Вы часом не радиус вместо диаметра посчитали?

Диаметр вентиляторов = 680мм

Радиус 0.34 m. Что не так?

 

[JohnDoe]

Радиус 0.34 m. Что не так?

Всё так, пардон. 1,25 удельная плотность сбила с толку. Я привык 1,24 ставить. Ещё раз извините. 😂

 

[Malish]

У Вас ведь скорость потока в канале 81.4 м/с если не вру. Тогда тяга создаваемая одним импеллером должна быть F = S * q * V^2 = 1.25 * 3.1415 * (0.34^2) * (81.4^2) = 3007.9 Н = 306 кг. А двумя ... x2.

Где-то неучтённые потери идут, причём это -- не в трансмиссии. Может есть градиент скорости потока по радиусу?

Скорее всего эту скорость считали "в обратную" исходя от тяги которую мы имеем(в этих расчётах указана тяга = 3430 Н). Кто и когда это считал(и для чего) я не помню.

 

[JohnDoe]

Я ошибся, не 141кВт, а 124кВт...

Тогда будут другие цифры :
V = 64,88355770 м/сек;
F = 1895,826991 Н;
H(шаг) = 0,778602692 м;
Имху