Вентиляторные СУ, вентилятор в воздушном канале(ducted fan)

Делаем мысленный эксперимент. Фиксируем "вентилятор в кольце", надеваем на его кольцо лёгкую тканевую прямую трубу (одним концом) и включаем. Если бы выходящий воздух с другой стороны оказывал на свободный срез трубы реактивную силу, то вся труба быстренько собралась бы к вентилятору.
Я что то не заметил такой деформации у пожарного шланга.
То что выходящая струя из пожарного шланга валит держащего своей реактивной силой это факт, а вот чтоб гибкий шланг съёживался от реактивной струи такого никто не наблюдал.
 
Если у мягкой трубы сделаете косой срез(косое сопло) получите и деформацию.
При косом срезе трубы поток с одной стороны тормозится раньше, нежели с другой. Соответственно там раньше происходит переход динамического давления в статическое и, соответственно, получается перекос. Разве нет?
 
Право, ведь в формуле стоит разность скоростей...!
Можно тасовать в формуле скорости без понятия что к чему относится.
Можно, но ненужно.
Не нужно, потому что неверно.
Там в формуле одна скорость относится массовому расходу, а вторая состоит из первой плюс из приращения к скорости.
По правильной физической формуле реактивная сила определяется не из за разности скоростей, а произведением массового расхода воздуха на скорость приращения.
Это весьма важное замечание.
Почему это важно?
Дело в том, что скорость это векторная величина, и если производить какие либо арифметические действия со скоростью, то это надо делать в соответствии с векторной алгеброй.
Допустим, подвод воздуха к вентилятору производится не спереди вдоль оси трубы импеллера, а с боков по неким конструктивным ограничениям.
Тогда вектор скорости на входе импеллера будет перпендикулярен вектору скорости выходящей струи.
Если избрыкнуться еще изощрённее и подать воздух в импеллер с задней стороны, то векторная разница скоростей превратится в арифметическую сумму.
 
При косом срезе трубы поток с одной стороны тормозится раньше, нежели с другой. Соответственно там раньше происходит переход динамического давления в статическое и, соответственно, получается перекос. Разве нет?
Какой такой перекос, если все уже сделано раньше винтом и к нему же уже приложенно? Откуда возьмутся ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ силы и средства, чтобы организовать тот перекос? Ведь по задумке, если я правильно понял, приаер с мягкой трубой дрлжен доказать именно неважность ее наличия в любом, мягком/жестком/етц виде. Ведь если вся сила тяги создается и прмкладывается в плоскости винта, то все что происходит за ним уже для тяги не имеет значения/влияния. Так и происходит в обычным, "свободным" винтом. Но для винта в трубе это не так: форма трубы может повлиять на итоговую тягу. Например, расширение ьрубы, увеличение ее сечения может тягу снизить, а сужение увеличить. Косой срез без всяких изгибов отклонит вектор и тд.
 
То что выходящая струя из пожарного шланга валит держащего своей реактивной силой это факт
При прямом шланге? Я бы хотел глянуть на хорошее видео и убедиться, что шланг возле сопла в руках пожарника не изогнут.


а вот чтоб гибкий шланг съёживался от реактивной струи такого никто не наблюдал.
Я тоже не замечал, чтобы прямой шланг сьёживался, поэтому отметил этот факт в своём сообщении выше.


Там в формуле одна скорость относится массовому расходу, а вторая состоит из первой плюс из приращения к скорости.
По правильной физической формуле реактивная сила определяется не из за разности скоростей, а произведением массового расхода воздуха на скорость приращения.
А в чём измеряется упомянутое приращение?
 
Ведь если вся сила тяги создается и прмкладывается в плоскости винта, то все что происходит за ним уже для тяги не имеет значения/влияния.
Правильно.
Если пожарную помпу заменить на водяной винт в трубе, а к помпе прикрутить мягкий и длинный пожарный шланг, то не важно в какой бублик будет закручен тот шланг.
Вся сила тяги водяного винта будет срывать ту помпу по направлению оси вращения того водяного винта.
Так что мысль о прикладывании истинной силы тяги импеллера к лопастям воздушного винта вполне живуча.
 
Откуда возьмутся ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ силы и средства, чтобы организовать тот перекос?
Из среза трубы поток попадает в окружающую атмосферу, так? Так как окружающий воздух неподвижен (рассмотрим пока такую ситуацию), то выходящий воздух должен начать тормозиться, соответственно давление там растёт. При косом срезе трубы воздух тормозится не "единым фронтом", а так же косо. Поэтому фронт давления тоже будет перекошен. Я так это понимаю.

Это никак не скажется на величине тяги вентилятора, она будет та же самая.
 
А в чём измеряется упомянутое приращение?
Приращение скорости измеряется как и сама скорость в метрах деленных на секунду.
Это если пользоваться международной системой измерений.
Но можно выразить скорость приращения и в лаптях на секунду как это принято в буржуинской авиации.
Напомню, фут это длина лаптя какого то английского короля.
 
Последнее редактирование:
Правильно.
Если пожарную помпу заменить на водяной винт в трубе, а к помпе прикрутить мягкий и длинныйпожарный шланг, то не важно в какой бублик будет закручен тот шланг.
Вся сила тяги водяного винта будет срывать ту помпу по направлению оси вращения того водяного винта.
Так что мысль о прикладывании истинной силы тяги импеллера к лопастям воздушного винта вполне живуча.
Для винта в трубе, импнллера или гтд давноиуже поинято считать, что тягу создает КАЖДЫЙ элемент газо-воздушного тракта. Воздухозаборник, крыльчатка, срюопло и тд. Кто больше, кто меньше, кто положительную, а кто, возможно, и отрицательную.
 
Из среза трубы поток попадает в окружающую атмосферу, так? Так как окружающий воздух неподвижен (рассмотрим пока такую ситуацию), то выходящий воздух должен начать тормозиться, соответственно давление там растёт. При косом срезе трубы воздух тормозится не "единым фронтом", а так же косо. Поэтому фронт давления тоже будет перекошен. Я так это понимаю.

Это никак не скажется на величине тяги вентилятора, она будет та же самая.
Давайте еще раз: воздух отброшенный вентилятором создал силу тяги, которая приложенна к лопастям. Все. Дальше воздух может заниматься своими делами, тормозится, ускоряться, расширяться или сжиматься, он уже никакого влияния на лопасти и тягу оказывать не должен. У свободного винта так и происходит. А у винта в трубе нет. Сожмете сопло в мышиный глаз, станет истечение с недорасширением(стат давление струи выше атмосферного) и тяга упадёт. Увеличите сечение сопла, струя будет истекать с перерасширением и тоже потеряете в тяге. Хотя винт будет дуть и молотить как и прежде.
 
Видео показывает, как трубы складываются под силой тяжести от недостатка напора при полном открытии.
Как это связано с нашим обсуждением? 🙂
Компрессор молотит постоянно там, напор постоянен.))
Имху
 
Компрессор молотит постоянно там, напор постоянен.))
Ну там же видно, что как только труба открывается полностью, так сразу начинает падать. Да, компрессор молотит постоянно, но его специально выбирают так, чтобы не хватало. Кстати, фигуры с руками/головой появились позже. Изначално были просто трубы. И они не складываются вдоль. Просто "переламываются".



Если у кого-то есть друзья-пожарники, можно попробовать поставить такой эксперимент:
Берём тяжелую тележку на рельсах и закрепляем жестко на ней сопло пожарного шланга (струя вдоль рельс) после чего присоединяем к тележке динанометр. Выпрямляем как можем шланг (без провисаний и изгибов) и включаем помпу. Если реактивная сила приложена к соплу, то динамометр это покажет.
 
Давайте еще раз: воздух отброшенный вентилятором создал силу тяги, которая приложенна к лопастям. Все. Дальше воздух может заниматься своими делами, тормозится, ускоряться, расширяться или сжиматься, он уже никакого влияния на лопасти и тягу оказывать не должен.
Почему же не должен? Пока он не вылетел из сопла, он всё еще связан с пропеллером и они влияют друг на друга. Tак как поток в сопле имеет лишь "одну степень свободы" -- вдоль оси сопла, в других направлениях он двигаться "не может". Таким образом в пределах сжимаемости, он становится кинематической связью между вентилятором и другими отброшенными слоями воздуха вплоть до их выхода из сопла в окружающую среду. Эта связь не такая жёсткая, как твёрдое тело, но и не сказать, чтобы совсем отсутствующая. Так что торможение или ускорение слоёв внутри сопла всё еще должно влиять на вентилятор. Также любое изменение режима работы вентилятора должно влиять на весь воздух находящийся внутри сопла.
 
Последнее редактирование:
Хорошая попытка.))
Если у мягкой трубы сделаете косой срез(косое сопло) получите и деформацию. Изза откдонения вектора тяги, которого, по-Вашему быть не может, тк он сфлрмирован на винте и к нему "прибит гвоздями".
А все дело в том, что установка с мягким рукавом, с жесткой трубой и без оных это три РАЗНЫХ установки.
В какую сторону будет отклоняться гибкий патрубок? В сторону среза (Б) или в сторону выступающей части(А)?

*( два возможных дополнительных ответа на вопрос: 1. Не будет отклоняться ни в какую сторону; 2. не знаю. )

1678829133972.png
 
Последнее редактирование:
Приращение скорости измеряется как и сама скорость в метрах деленных на секунду.
Тогда скорость приращения дожна измеряться в (м/с)/с = м/с^2.
Правильно?
По правильной физической формуле реактивная сила определяется не из за разности скоростей, а произведением массового расхода воздуха на скорость приращения.
А в чём массовый расход воздуха измеряется? Если правильно помню, то в кг/с.
Поправьте если ошибаюсь
 
В какую сторону будет отклоняться гибкий патрубок? В сторону среза (Б) или в сторону выступающей части(А)?
Если рассмотреть слой воздуха продвигающийся вдоль оси патрубка, то первой начнёт затормаживаться нижняя часть этого слоя. Возмущение от этого торможения передаётся "вверх" (по картинке) со скоростью звука и достигает верхней стенки патрубка на некотором удалении от нижнего среза (в горизонтальном измерении). При повседневных скоростях потока и достаточно остром угле среза, картинка распределения давлений будет приблизительно такой:
o.png


Соответственно, верхняя часть патрубка будет испытывать давление "вверх" и двигаться туда, то есть ответ будет А. Если же скорость потока такова, что возмущение от торможения сносится потоком вправо быстрее, чем оно поднимается вверх, то никакого давления снизу на верхнюю часть патрубка не будет и отклонения тоже.
 
Назад
Вверх