Скорость конца лопасти винта.

[Рябиков]

Для понимания проблемы
Гидродинамика знакомая и незнакомая. http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?board=literature

 

[Чечако]

...Я считаю,что винт самолета или вертолета создает подъемную силу  сиречь тягу вследствие отброса массы воздуха и являются по сути реактивными устройствами.

Есть и другиая точка зрения: Тяга (сила) создается вследствии ускорения некоторой массы (воздуха), движителем. Это может быть и лопасть, и сопловой аппарат, и др. устройства.  А за счет отброса- можно получить, только методику расчета, т.е достаточно точно определияющую тягу- но все-таки вторичную, по отношению к источнику тяги..

А все-таки почему динамический потолок вертолета больше статического?

А, потому, что скорость обтекания выше, (на величину скорости аппарата), соответственно выше и подъемная сила, а следовательно и потолок.

Чтобы быть в чем-то уверенным это что-то надо понимать а не заучивать бездумно формулы.

Лозунг верный, а вот над его соответствием Природе (физике, Богу, Вселенной...), надо еще поработать.

 

[ri...]

О...как. Предлагается рассмотреть теорию "рикошета", ввиду материальности тел. 🙂

 

[ЖоржФеникс]

5)Зная ,что сила - тяга равна массе отбрасываемого воздуха умноженную на скорость конца лопасти ,а ротор вращается 46,33 оборота за 1 секунду ,находим массу воздуха отбрасываемую за один оборот винта F(Н)=m(кг)*n(об/c)*v(м/c)

1. Утверждение "Зная..." Вами ничем не подтверждено. Поэтому его следует заменить на "Я полагаю..."
2. Сила в системе СИ измеряется в Ньютонах: (H) = (кг*м)/(с^2), что явно не соответствует Вашему (Н)=(кг)*(об/c)*(м/c) = (кг*об*м)/(с^2)

Я считаю,что винт самолета или вертолета создает подъемную силу сиречь тягу вследствие отброса массы воздуха и являются по сути реактивными устройствами.

К этому же выводу пришел Эйлер несколько веков тому назад, а мировая практика этот вывод подтвердила и использует.

mdp-shnik писал(а) Вчера :: 18:56:25:
F = Cy*ro*S*V^2/2

Если убрать Су, то получим Ваш метод.

Я не вижу в этой формуле ни количества оборотов в секунду, ни массы воздуха ,отбрасываемой ротором в секунду ,а Су вообще необходимо определять продувкой в аэродинамической трубе то есть измерять.О подсчете необходимой мощности для вращения ротора по формуле которая "гораздо сложнее" я вообще молчу.

1. Расход воздуха в этой формуле прописан четко:
F = Cy*ro*S*V^2/2 = Су*(ro*S*V)*V/2 = Cу*Gв*[highlight]V[/highlight]/2, где Gв=ro*S*V - среднемассовый расход воздуха через элементарный участок ометаемой площади S, а V - здесь скорость потока воздуха, перпендикулярно площади S (V = Vo).
2. Второе значение скорости V в формуле (выделено, как [highlight]V[/highlight]) - скорость потока воздуха в относительном движении (относительно элемента сечения профиля лопасти), определяющая величину полной аэродинамической силы элемента лопасти.
[highlight]V[/highlight] = W = (Vo^2 +U^2)^0,5, где U =3,14*n*D/60 - окружная скорость элемента лопасти.
Вот нашлись и частота вращения, и окружная скорость...
Не хотите пользоваться коэффициентом Су, пользуйтесь коэффициентом расхода, определяемом, как соотношение Vo к U; определяйте угол положения полной АДС к плоскости ВВ и, через синусы-тангенсы, определяйте тягу.
Кто-то - "счетовод", кто-то - "практик".
Но полнее всё увязал все тот же Эйлер своим уравнением для момента количества движения, лежащего в основе расчета лопаточных машин, к коим относятся и ВВ.

Если Вы хотите сказать "новое" слово в деле облегчения труда-мытарства новичков в деле выбора ВВ и согласования работы движителя с двигателем в ВМУ, то опубликуйте - здесь - результаты Ваших фактических замеров для изучения и обсуждения. Пока представлен только лозунг.

Чтобы быть в чем-то уверенным это что-то надо понимать а не заучивать бездумно формулы.

Верно от части. Знание - просто знание и для практики - ничто; знание и понимание - уже что-то; знание+понимание+умение применения - мастерство (профессионализм).

 

[ri...]

Так точно, Юрий! ...и только лётчик, должен быть тупым и исполнительным.

 

[ЖоржФеникс]

и только лётчик, должен быть тупым и исполнительным.

;D
Любой исполнитель (не зависит от профессии или должности) - в глазах начальника - обязан выглядеть тупым и быть исполнительным.

 

[ri...]

..типа того...

 

[яков алексеевич 1974]

Для импульсной теории тяги воздушного винта не используют скорость вращения лопастей ВООБЩЕ.

Между прочим я не ссылался на импульсную теорию тяги винта.Но раз Вы эту тему подняли,то
в книге Аэродинамика вертолетов
Автор: Д.И. Базов стр.16
пишет- секундная масса воздуха определяется по формуле

Ms=pFVi    где Vi есть индуктивная скорость потока(скорость подсасывания)
Далее на стр.18-
"Для того, чтобы выяснить от чего зависит индуктивная скорость винта надо рассмотреть другую теорию возникновения силы тяги. "
А именно- теорию элемента лопасти,и на стр.19
''При несимметричном профиле поток воздуха,набегая на элемент лопасти отклоняется вниз.Это отклонение, а следовательно индуктивная скорость будет тем больше,чем больше установочный угол элемента и чем больше угловая скорость несущего винта.
Сила тяги несущего винта пропорциональна коэффициенту тяги,площади, ометаемой винтом,плотности воздуха и квадрату окружной скорости конца лопасти."

Обычно при расчете хотят заранее узнать силу тяги, а не измерять её у уже изготовленного воздушного винта по чёрти какой методике.

Я предложил способ точного вычисления тяги на всех возможных оборотах мотора заранее вычислив массу воздуха,отбрасываемого ротором  за один оборот.Естественно масса в секунду меняется при увеличении оборотов винта.И,чтобы вычислить тягу при скоростях лопасти выше,чем замеренная в примере не нужно измерять ее ни по какой бы то ни было методике.

Пункт 3.
Скорость конца лопасти относительно окружающего воздуха интересуют расчетчиков с точки зрения не превышения скорости звука с некоторым запасом.
Обычно не более 300 м/с.

Скорость конца лопасти относительно окружающего воздуха интересуЕт расчетчиков на сегодня в первую очередь для создания экономичных аппаратов ,а именно-чем больше скорость воздуха относительно лопасти,тем меньше удельная тяга (кг/КВт).При скорости конца лопасти 100м/c удельная тяга составляет 10кг/КВт ,а при скорости 200м/с  уже  всего лишь 5кг/КВт.
Это значит,что 1 КВТ мощности мотора в первом случае заставит зависнуть 10 кг,а во втором -5кг.

Ротор при вращении действительно отбрасывает воздух с некоторой скоростью, величина которой и рядом не лежала с Вашими расчетами.

Если Вы не поняли,я выше писал,что воздух отбрасывается со скоростью равной скорости движения конца лопасти без расчетов.Более того измерялась статическая тяга винта.

..Я считаю,что винт самолета или вертолета создает подъемную силу  сиречь тягу вследствие отброса массы воздуха и являются по сути реактивными устройствами.

Есть и другиая точка зрения: Тяга (сила) создается вследствии ускорения некоторой массы (воздуха), движителем. Это может быть и лопасть, и сопловой аппарат, и др. устройства.  А за счет отброса- можно получить, только методику расчета, т.е достаточно точно определияющую тягу- но все-таки вторичную, по отношению к источнику тяги..

Масса воздуха изменят свою скорость от нуля до скорости движения винта,а изменение скорости за промежуток времени это и есть ускорение,то есть это одно и то-же.Источником тяги является винт,а тяга создается за счет ускорения массы воздуха ,отдающей импульс силы профилю(ям) лопастей.

О...как. Предлагается рассмотреть теорию "рикошета", ввиду материальности тел

А я не писал ,что воздух бьет в поверхность лопасти и рикошетит от нее.
Наоборот, я полагаю,что импульс силы передается вследствие изменения давления
.

5)Зная ,что сила - тяга равна массе отбрасываемого воздуха умноженную на скорость конца лопасти ,а ротор вращается 46,33 оборота за 1 секунду ,находим массу воздуха отбрасываемую за один оборот винта F(Н)=m(кг)*n(об/c)*v(м/c)


1. Утверждение "Зная..." Вами ничем не подтверждено. Поэтому его следует заменить на "Я полагаю..."
2. Сила в системе СИ измеряется в Ньютонах: (H) = (кг*м)/(с^2), что явно не соответствует Вашему (Н)=(кг)*(об/c)*(м/c) = (кг*об*м)/(с^2)

Если винт за один оборот взаимодействует с определенным ,в данном примере вычисленным и равным 0,01113 кг,то в 1 секунду за 46.33 оборота провзаимодействует в 46.33 раза больше,что и является массой отбрасываемой в секунду ротором.

Если Вы хотите сказать "новое" слово в деле облегчения труда-мытарства новичков в деле выбора ВВ и согласования работы движителя с двигателем в ВМУ, то опубликуйте - здесь - результаты Ваших фактических замеров для изучения и обсуждения. Пока представлен только лозунг.

          трехлопастной винт(28*9)      диаметр  0,7м           m=0,01113кг    L=2.198(м)

обороты (мин.-сек.)       скорость(м/c)      тяга(кг)          требуемая мощность(КВТ)      уд.тяга(кг./КВт)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2780-46,33                     97,293               5,02              0,488                                    10,28
3000-50                         109.9                 6,115            0,672                                     9,09
3600-60                         131.88               8.8                1.16                                      7.58
4200-70                         153.86               11.98             1.844                                    6.496
5000-83.33                     183.15               16.98             3.1                                       5.47
6000-100                        219.8                24.46             5.376                                    4.54
6700-111.66                    245.44              30.5               7.48                                      4.07
7400-123.33                    271                  37.2                10.08                                    3.69
8000-133.33                    293                   43.4               12.74                                    3.4    

 

[aerobaika]

окружная скорость кончика лопасти к тяги отношение не имеет--если Су равен 0--допустим симметричный профиль и угол атаки равен 0 градусов--а вот поступательная всегда в первую очередь :IMHOэто элементарный курс физики седьмого класса школы 😱

 

[_Бывалый_]

окружная скорость кончика лопасти к тяги отношение не имеет--если Су равен 0--допустим симметричный профиль и угол атаки равен 0 градусов--а вот поступательная всегда в первую очередь

А если Су и угол атаки отличны от нуля, что сплошь и рядом соответствует практике применения ВВ, то окружная скорость уже будет иметь отношение в тяге?

 

[aerobaika]

косвенно -через шаг самолетного винта или синус угла установки лопастей ротора у верта   😉что хочется проверить на знания--так у меня пятерка за госэкзамен по физике в вузе!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ;D

 

[_Бывалый_]

Имейте Вы хоть нобелевку по физике: на форуме все равны.
Вот Ваше предыдущее ИМХО-шное сообщение настораживает: что обеспечивает поступательную скорость, определяющую тягу ВВ? Прямо, а не косвенно. Вопрос простой.
А симметричные профиля прекрасно справляются со своей работой в дозвуковых компрессорах и вентиляторах.

 

[aerobaika]

при 0 градусов угла атаки симметричные профиля просто мелят воздух--тяги нет так как Су =0 --называется вырождение винта :IMHO

 

[ЖоржФеникс]

Из жизненного опыта: люди, считающие, что их заявление единственно правое (ИМХО), чаще всего оказываются в "неловком" положении, ибо их заявление очень часто и быстро опровергается.

Да простит меня Бывалый, что вклинился, но в его вопросе о симметричных профилях ключевыми словами являются "компрессор" и "вентилятор", где угол атаки может быть равен нулю и даже отрицательным. Но работают. И нормально.

 

[mdp-shnik]

Не уверен, что стоит, но напомню, что пропеллер создаёт тягу не за счёт высокой скорости отбрасываемого потока, а за счёт создания разности давления. Чем выше скорость отбрасываемого потока, тем ниже к.п.д. винта.

 

[Anatoliy.]

Не уверен, что стоит, но напомню, что пропеллер создаёт тягу не за счёт ...

Складывается впечатление, что эту тему обсуждают те, кто узнал из одного из учебников только одну фразу.
Полной картины работы воздушного или несущего винтов почти у всех нет.
Исключение составляют нескольких участников включая двух моих постоянных оппонентов.

А ведь процессы создания тяги этими устройствами описываются на сегодняшний день тремя разными теориями.

Чем выше [highlight]скорость отбрасываемого потока[/highlight], тем ниже к.п.д. винта. 

Какую скорость отбрасывания потока Вы имеете ввиду?

 

[aerobaika]

вы путаете удельную тягу = отношение тяги к мощности на валу и кпд винта=отношение приращенной мощности потока к мощности на валу, который к скорости потока прямого отношение не имеет :IMHO

 

[mdp-shnik]

@ Anatoliy.

Прежде всего я рассматриваю летящий аппарат. ЛА, стоящий на месте, не интересен.
Далее посмотрим на что тратится мощность воздушного винта. Во-первых, винт толкает ЛА и движет его со скоростью V. ЛА имеет кинетическую энергию MV[sup]2[/sup]/2. Во-вторых, винт отбрасывает воздух со скоростью W, где W - скорость отброшенного назад потока относительно земли. Каждую секунду этот поток уносит энергию (мощность потока) ro*S*W[sup]2[/sup]/2. И эта мощность в чистом виде является потерями для нас с вами.

 

[яков алексеевич 1974]

что обеспечивает поступательную скорость, определяющую тягу ВВ?

Тяга создается движителем и без поступательного движения вертолета (например) даже в режиме зависания .Считаю,что именно тяга винта обеспечивает и определяет поступательную скорость летательного аппарата ,но никак не наоборот.

при 0 градусов угла атаки симметричные профиля просто мелят воздух--тяги нет так как Су =0 --называется вырождение винта

При поступательной скорости V=0 угол атаки максимальный и равен углу установки лопасти
винта;
при увеличении поступательной скорости угол атаки уменьшается и становится меньше угла
установки;
при большой скорости полета угол атаки лопастей может стать отрицательным;
Это значит,что  при поступательном движении воздушного судна и угле атаки нулевым и даже отрицательным тяга все-таки есть.

Полной картины работы воздушного или несущего винтов почти у всех нет.

Могу ответить за себя -у меня полной картины создания тяги нет, да и теории- то три, но все-то разные...
Могу только утверждать с полной уверенностью,что пока винт вертолета не отбросит массу воздуха вниз c определяемой скоростью он никогда не взлетит вертикально!Закон сохранения импульса силы-нерушим!!!

Какую скорость отбрасывания потока Вы имеете ввиду?

Наверное эту?

 

[aerobaika]

в аэродинамике винта поступательная скорость имеется ввиду относительно воздуха,который отбрасывается назад с некоторым приращением скорости,чтобы получить вектор тяги вперед :IMHOесли скорость убегающего потока равна скорости набегающего потока --то нет приращения и тяги--винт флюгерит или просто перемешивает воздух 😱