Сила притяжения между двумя вентиляторами

[Proten]

Привет всем. У меня небольшой вопросик.
Есть 2 вентилятора, от процессора и от видеокарты. Разница между ними не очень большая, но все таки есть. Если поставить их друг на против друга, так чтоб они притягивались, как узнать силу притяжения, основываясь на те параметры которых могу измерить линейкой или читать на этикетке? (Диаметр, шаг винта, кол оборотов, мощность, расстояние, цвет провода итд). Помогите пожалуйста как школьнику, формула, и что на что менять. Спсб

 

[CSS-13]

Мерьте силу непосредственно. Привяжите резинку известной длины к одному и второму. Измеряйте на сколько они растянутся. Потом привяжите к резинкам груз такого веса чтобы растяжение стало таким же. Этот вес и будет сила.

 

[КВА]

Если имеете ввиду, как присасываются друг к другу, то приближайте один из них к чашке электронных весов, имеющих точность до граммов, но так чтобы щель по периметру была одинаковой. Потом другой вентилятор. Если они абсолютно одинаковы, то не просососут друг через друга воздух и друг для друга будут, как непроницаемая стенка. При очень маленькой щели сила присасывания не будет изменяться и можно измерить какой он дает напор, разделив силу на площадь сечения проточной части. Можно наоборот дуть на весы.

 

[КВА]

Непонятно зачем это. Но упражнение интересное.
Если нет электронных весов, то можно подвесить на двух нитках. По отклонению от вертикали можно определить тягу, но надо знать вес вентилятора. Тягу разделить на сечение проточной части - получим напор. По напору можно примерно определить скорость потока с=(2*q/0,125)^0,5. Тягу в Ньютонах умножить на скорость потока будет мощность в Ваттах. Разделить на КПД вентилятора примерно 0,8 получим мощность двигателя, но она на этикетке.

 

[Proten]

Вы предлагаете измерить тягу весами, и от этого получить мощность вентиляторов, которая мне известна. По моим представлениям, сила притяжения будет обратно пропорциональна квадрату расстояния между вентиляторами, так что измерение резинкой сильно не поможет. Мне нужно подобрать расстояние в зависимости от силы тяги, ввести формулу в док Excell, и прикинуть разными циферками. По надобности, даже подобрать другие параметры для вентиляторов. Не плохо б если плотность среды (воздуха) будет тоже параметром, а не константой, доя разнообразия.
Зачем это? Для игрушки. А разве это важно? Можно конечно взять топор и слепить по быстрому, но получится жигули. И как потом обьяснить сыну зачем нужно учится (особенно во время карантина) и кому нужны формулы?
Вот то что в последнем сообщении, это мне и надо, но в обратном порядке

 

[JohnDoe]

Нулевым сечением(область невозмущенного потока) для вентилятора, ВВ принято считать находящимся на расстоянии равном диаметру вентилятора, ВВ. Т.е. если два одинаковых вентилятора находятся на расстоянии 2Д друг от друга они влияния на соседа не оказывают(для неодинаковых это также верно, но с поправками на разность диаметров). При сближении начнется "битва за воздух": у одинаковых будет падать массовый расход и тяга одинаково, у разных тяга слабого будет падать сильнее.
ИМХУ

 

[КВА]

Считаем наоборот. Создаваемого напора и объёмной производительности на этикетке нет. Например. Известна электрическая мощность электродвигателя вентилятора N=1000 Вт. Мощность на валу вентилятора: Nв=k*N, где k - КПД электродвигателя, примерно 0,85. Линейкой измеряем и вычисляем площадь сечения проточной части, например f=1 м.кв. Знаем, что тяга вентилятора связана со скоростью и массовой производительностью воздуха m кг/сек.: Т=m*c. В то же время, мощность передаваемая вентилятором потоку: N=Nв*e*T*c, где е - КПД вентилятора, примерно 0,8, откуда Т=k*e*N/c. Массовый расход: m=f*g*c, где g-массовая плотность воздуха (1,2 кг/м.куб), подставляем в первое выражение: Т=f*g*c^2. Приравниваем выражения тяги: f*g*c^2=k*e*N/c. Умножаем обе части равенства на скорость потока с, получаем: f*g*c^3=k*e*N. Отсюда скорость потока: с=(k*e*N/(f*g))^1/3. Подставляем с в первое выражение тяги: Т=k*e*N/(k*e*N/(f*g))^1/3. Не заморачиваясь преобразованиями и, подставляя известные величины получаем: Т=0,85*0,8*1000/(0,85*0,8*1000/(1*1,2))^1/3 = 680/(680/1,2)^1/3 =82 Ньютона или примерно 8,4 кгс. Подставьте свои данные и получите граммы.
А вот, как будет изменяться их тяга при приближении друг к другу, это можно предположить. Как нам подсказал уважаемый JohnDoe, при расстоянии меньше их диаметра тяга из-за "битвы за воздух" немного повысится, пока от усердного загребания воздуха в стесненных условиях на их лопастях не начнутся срывы и тяга начнет падать (что-то типа помпажа в компрессорессоре ГТД). Посчитать не знаю как. Вы проделайте это экспериментально и услышите эту борьбу.

 

[Proten]

Огромное вам спасибо! То что надо!

 

[КВА]

мощность передаваемая вентилятором потоку: N=Nв*e*Tc, где е - КПД вентилятора,
Зесь неправильно. Должно быть: мощность передаваемая вентилятором потоку: N*k*e=T*c,
Дальше правильно.

 

[КВА]

Скорость потока будет с=680/82=8,3 м/с
Расход воздуха: m=f*c*g=1*8*1,2=9,6 кг/с
Проверяем, тяга: Т=m*c = 8 3*9,6 = 80 H. Почти совпало.
Удельная тяга Т/N=8/1,36 = 5,9 кгс/л.с получилась большая потому, что большая масса воздуха отбрасывается с малой скоростью.
Нагрузка на пощадь струи: 8 кгс/м.кв.
Удельная мощн.на площ.струи: 1,36 л.с./м.кв. Почти, как у вертолета.

 

[Proten]

Чтоб узнать силу тяги между ними нужно проанализировать силу тяги в каждую точку между ними, а это векторное умножение, тогда Т=Т1*Т2/r^2, где r- расстояние. Была схожая задачка в школе, сейчас вспомнил...

 

[Anatoliy.]

Резонный вопрос к вопрошающему.
Чему должна быть равна предельно малое расстояние между вентиляторами в относительных единицах диаметра вентилятора?
Если это расстояние будет значительно больше диаметров вентиляторов, то они почти не будут влиять друг на друга и сила сближающая вентиляторы будет чуток больше суммы их тяг.
Если расстояние между вентиляторами будет меньше диаметра вентилятора, то вступает в силу влияние экрана наоборот, и сила притягивания будет значительно больше суммы тяг обоих вентиляторов.

 

[КВА]

Пока не наступит срыв с лопаток и они не начнут работать как центробежные, а после полного сближения с образованием кольцевых вихрей с обеих сторон колес. Подобную картину получили в вениляторе компрессора на одном заводе. Вентилятор просасывает воздух через блок межступннчатых холодильников из трубных змеевиков, густо заполняющих его проточную часть и обдувает шестиступенчатый компрессор на 630 атм. Чтобы улучшить обдув компрессора, поставили огромный вентилятор и не могли понять почему поток стал веером расходиться не дуя на компрессор.

 

[oleg51]

Замерьте перепад давления перед рабочим колесом и за ним(например, водяным манометром). Получившуюся величину умножьте на площадь вентилятора, это и будет сила тяги.