Вентиляторные СУ, вентилятор в воздушном канале(ducted fan)

Аот в нем простыми словами описанно, что чем больше будет сужаться сопло, тем больше будет сопротивление. Сюрприз! Это не считая того, что тяга упадет, кпдтцпадет ну и пр. Вот, чтоине придумает" гений", а все не в строчку. 🤣
С хренали уважаемый вы прыгаете с темы на тему ? Вы даже и мгновения не думайте, что я Вам не "вышибу зубы" (образно говоря) полностью по этому поводу )))
(дойдём и до этого раздела)

Пока для Вас остаётся главной (позже(!) перейдём и на другую) тема
...КАК В ЦЕЛОМ ХВАТАЕТ ВОЗДУХА НА "ВХОДЕ" ИЛИ НЕТ ?

Может всётаки найдёте мне и покажите ваши мистические 30% плюс тяги от воздухозаборника ?
Или же речь шла о простом недоборе мощности всего двигателя в целом из-за НЕПРАВИЛЬНО РАСЧИТАННОГО входного устройства ?))))
 
...чё филейными частями виляете и пытаетесь перескочить на другую тему ?
Вы чётко и ясно сказали, что воздуха на высоте хватать не будет, по тому как 30% тяги создаёт воздухозаборник, а 70% уже сопло.
Сопло согласен, а воздухозаборник ГДЕ ТЯГУ СОЗДАЁТ ? Как он "тянет" двигатель вперёд ? Чем ? Вакуумом ? "Присасывается" к атмосфере передом ???
То что вы сказали это косвенно и тягу в 30% не создаёт.
Так можно про что угодно сказать... На пример что-то постороннее попало в воздухозаборник. Зацепилось там за край, заткнуло чутка "дырку" и тяга ухудшилась. А это "что-то" достали и ура !!!...
К нам "прибавилось" 30% тяги от "чего-то" )))
 
Генрих , Жёржу хватило два предложения, чтоб он уловил смысл, а с этими двумя как-то всё туго происходит.
(бегают по темам, тролят , картинки, высказывания не к месту)))
 
"Гений" забыл, как он когдато совал по 2-3 пикчи в каждле сообщение, и возмущается.) )) "Гения" умыли по всем его мегаидеям и он пытается взять "реванш" "требуя 30%" . Скоро вновь вспомнит про "усы", "тракторный завод" и "жену".)))
Задача выполнена, все "вундервафли" развенчаны, седалище у "выбивателя зубов" (бггг, диванный рэмба) дымит, можно вновь оправлять "гения" на отдых. 😀
Жаль, конечно, что не полетать нам на поршневом двс к Луне и обратно на 27 Махах. Ну, как-нибудь по старинке, с Божьей помощью.
 
"Гений" забыл, как он когдато совал по 2-3 пикчи в каждле сообщение, и возмущается.) )) "Гения" умыли по всем его мегаидеям и он пытается взять "реванш" "требуя 30%" . Скоро вновь вспомнит про "усы", "тракторный завод" и "жену".)))
Задача выполнена, все "вундервафли" развенчаны, седалище у "выбивателя зубов" (бггг, диванный рэмба) дымит, можно вновь оправлять "гения" на отдых. 😀
Жаль, конечно, что не полетать нам на поршневом двс к Луне и обратно на 27 Махах. Ну, как-нибудь по старинке, с Божьей помощью.
...всё?... здулся "великий экспёрд", знающий три формулы для "раздувания щёк" (но нифига не смыслящий в авиации !!!???...
Мммм..... как плохо-то...😭

(...зачем мне тебя описывать...
...достаточно по твоим сообщениям "экспёрдным" пройтись и всё станет ясно....)
 
Как пишут в учебниках "Эффективная тяга ВРД равна сумме равнодействующих осевых проекций внутренних и внешних сил, действующих на двигатель"
Вот тут подробнее рассмотрено, с выводом формулы тяги. 4.1. Вывод формулы тяги врд.
Это тя7а и принимантся за величину тяги двигателя и используется в расчетах для ероплана.
Но, скажем, если нужно, гиплтетически, посчитать нагрузку на подшипник компрессора(он тоже создает тягу, и центробежный тоже), то могут считать ее именно от "тяги компрессора". Если камера сгорания (а в ней газ ускоряется, что по3му закону Ньютона означает также создание тяги), то могут считать "тягу КС" и тд. Разговор о том, "к чему приложена реактивная сила в ВРД/РД?" столь же вечен, как и терки про природу подьемной силы крыла.

Как пишут в учебниках "Эффективная тяга ВРД равна сумме равнодействующих осевых проекций внутренних и внешних сил, действующих на двигатель" ... И это силы, возникающие в результате действия на элементы двигателя ДАВЛЕНИЯ.

Далее, предлагаю свои соображения, как мы можем сформулировать ответ на вопрос: "К чему приложена сила тяги вентилятора в канале?" В свете того, что эта сила - есть разность давлений...

Воспользуюсь картинкой из литературы, ссылку на которую давал здесь Malish. Здесь показано отличие в распределении давления для свободного пропеллера и винта в кольце ( канале ). Коэффициент: Еd=А4R показывает отношение диаметра среза сопла к диаметру пропеллера.

Сразу за пропеллером давление меняется скачком. При равных диаметрах среза сопла и пропеллера (Еd=1) давление за пропеллером в кольце ( канале ) практически постоянно и равно атмосферному. Так же, как и на выходе из кольца , так же как в окружающей атмосфере на удалении перед и за кольцом...


1678219045481.png


У свободного пропеллера, давление перед и за плоскостью пропеллера, по абсолютной величине, отличается примерно в 1,5 раза. При этом, оно меняется с пониженного на повышенное ( относительно атмосферного.) Если пропеллер представить просто сплошным диском, то можно сказать, что повышенное ДАВЛЕНИЕ за диском толкает свободный пропеллер в полтора сильнее, чем пониженное ДАВЛЕНИЕ перед ним" тянет за пропеллер"...

Относительно вентилятора в канале ( Ducted fan ) с Еd=1, можно сказать, что пониженное ДАВЛЕНИЕ перед диском ( пропеллером ) "тянет за него" и это создаёт практически полную силу тяги. Сразу за плоскостью диска давление восстанавливается до атмосферного и создавать какую либо силу не может.
*( с оговоркой, что мы рассматриваем конкретную простую схему пропеллера в канале )

Для вентилятора в канале с Еd=1,5, можно сказать, что пониженное ДАВЛЕНИЕ перед диском "тянет за него" ещё больше, чем в случае с Еd=1. За плоскостью диска ДАВЛЕНИЕ "тянет его" в противоположную сторону с силой в 2 раза меньшей... На участке канала от плоскости диска ( Р3 ) до среза канала ( Р4 ) происходит восстановление давления до атмосферного.

В ракетном двигателе ( ЖРД ), физика явления точно такая же и связана с ДАВЛЕНИЕМ. Давление в камере сгорания достигает 200 атм. Оно толкает донышко камеры сгорания и раскрывающееся наружу сопло по направлению движения. И давление на эту площадь создаёт силу тяги.

Всё, что вылетает за срезом сопла нас уже не интересует. Потому как уже ничего не создаёт кроме шума и энтропии. Это как выхлоп из двигателя. Покидающая струя только уносит энергию, которую мы ни как не можем использовать. Для увеличения отдачи от затрачиваемой энергии на приведение нашего механизма в движение ( повышение КПД ), в идеальном случае, требуется, чтобы струя имела на выходе из сопла параметры окружающего воздуха. Т.е. скорость окружающего воздуха относительно ЛА , температуру, параметры турбулентности. Но, это невозможно по природе создания движущей силы посредством нашего механизма...

Однако, считать силу тяги удобно по параметрам массы и скорости. И в инженерных расчётах принята именно такая схема расчётов.

Каков механизм, посредством которого мы обеспечиваем в плоскости "диска" пропеллера перепад давления?
**( Это может быть нагревательный элемент и что угодно...) Мы выбрали воздушный винт. Это устройство, которое обеспечивает перепад давления ПЕРЕД плоскостью вращения и ЗА ней, придавая массе воздуха ускорение и направление движения. Чем лучше организовано ускорение и направление, тем выше КПД и вожделенная тяга нашего устройства. За качество ускорения в основном отвечает воздушный винт. За качество придания направления потоку воздуха отвечает канал и различные устройства в нём ( направляющий и спрямляющий аппарат, форма тела обтекателя и стекателя в канале ).

Иными словами, для того, чтобы организовать перепад давления на "диске" нашего двигателя, мы воздействуем на окружающий воздух, ускоряя его пропеллером ( по сути, создаём перепад параметра, от которого зависит давление - это скорость потока ).

Ещё, одно интересное наблюдение - это то, что в отличие от свободного пропеллера, пропеллер в канале гораздо больше всасывает поток воздуха в канал, чем его отбрасывает назад. Т.е. параметры струи воздуха в канале за плоскостью пропеллера и на выходе из среза сопла гораздо ближе к потоку воздуха с наружи, чем у свободного пропеллера. Меньше закрутка потока, меньше разница в давлении по удалению струи от плоскости пропеллера. Полагаю, что в этом заключается бОльший КПД такого механизма ускорения потока, сравнительно со свободным пропеллером.
 
Однако, считать силу тяги удобно по параметрам массы и скорости. И в инженерных расчётах принята именно такая схема расчётов.

=считать то можно,
но понять физику "аэродинамики" без учёта термической энергии молекул воздуха не удастся !

"термическая скорость" это около 500 м/с !

тут Кто-то написал=" воздух ПОСТУПАЕТ"
а я добавлю=врывается !!!
 
Как пишут в учебниках "Эффективная тяга ВРД равна сумме равнодействующих осевых проекций внутренних и внешних сил, действующих на двигатель" ... И это силы, возникающие в результате действия на элементы двигателя ДАВЛЕНИЯ.

Далее, предлагаю свои соображения, как мы можем сформулировать ответ на вопрос: "К чему приложена сила тяги вентилятора в канале?" В свете того, что эта сила - есть разность давлений...

Воспользуюсь картинкой из литературы, ссылку на которую давал здесь Malish. Здесь показано отличие в распределении давления для свободного пропеллера и винта в кольце ( канале ). Коэффициент: Еd=А4R показывает отношение диаметра среза сопла к диаметру пропеллера.

Сразу за пропеллером давление меняется скачком. При равных диаметрах среза сопла и пропеллера (Еd=1) давление за пропеллером в кольце ( канале ) практически постоянно и равно атмосферному. Так же, как и на выходе из кольца , так же как в окружающей атмосфере на удалении перед и за кольцом...


Посмотреть вложение 527275

У свободного пропеллера, давление перед и за плоскостью пропеллера, по абсолютной величине, отличается примерно в 1,5 раза. При этом, оно меняется с пониженного на повышенное ( относительно атмосферного.) Если пропеллер представить просто сплошным диском, то можно сказать, что повышенное ДАВЛЕНИЕ за диском толкает свободный пропеллер в полтора сильнее, чем пониженное ДАВЛЕНИЕ перед ним" тянет за пропеллер"...

Относительно вентилятора в канале ( Ducted fan ) с Еd=1, можно сказать, что пониженное ДАВЛЕНИЕ перед диском ( пропеллером ) "тянет за него" и это создаёт практически полную силу тяги. Сразу за плоскостью диска давление восстанавливается до атмосферного и создавать какую либо силу не может.
*( с оговоркой, что мы рассматриваем конкретную простую схему пропеллера в канале )

Для вентилятора в канале с Еd=1,5, можно сказать, что пониженное ДАВЛЕНИЕ перед диском "тянет за него" ещё больше, чем в случае с Еd=1. За плоскостью диска ДАВЛЕНИЕ "тянет его" в противоположную сторону с силой в 2 раза меньшей... На участке канала от плоскости диска ( Р3 ) до среза канала ( Р4 ) происходит восстановление давления до атмосферного.

В ракетном двигателе ( ЖРД ), физика явления точно такая же и связана с ДАВЛЕНИЕМ. Давление в камере сгорания достигает 200 атм. Оно толкает донышко камеры сгорания и раскрывающееся наружу сопло по направлению движения. И давление на эту площадь создаёт силу тяги.

Всё, что вылетает за срезом сопла нас уже не интересует. Потому как уже ничего не создаёт кроме шума и энтропии. Это как выхлоп из двигателя. Покидающая струя только уносит энергию, которую мы ни как не можем использовать. Для увеличения отдачи от затрачиваемой энергии на приведение нашего механизма в движение ( повышение КПД ), в идеальном случае, требуется, чтобы струя имела на выходе из сопла параметры окружающего воздуха. Т.е. скорость окружающего воздуха относительно ЛА , температуру, параметры турбулентности. Но, это невозможно по природе создания движущей силы посредством нашего механизма...

Однако, считать силу тяги удобно по параметрам массы и скорости. И в инженерных расчётах принята именно такая схема расчётов.

Каков механизм, посредством которого мы обеспечиваем в плоскости "диска" пропеллера перепад давления?
**( Это может быть нагревательный элемент и что угодно...) Мы выбрали воздушный винт. Это устройство, которое обеспечивает перепад давления ПЕРЕД плоскостью вращения и ЗА ней, придавая массе воздуха ускорение и направление движения. Чем лучше организовано ускорение и направление, тем выше КПД и вожделенная тяга нашего устройства. За качество ускорения в основном отвечает воздушный винт. За качество придания направления потоку воздуха отвечает канал и различные устройства в нём ( направляющий и спрямляющий аппарат, форма тела обтекателя и стекателя в канале ).

Иными словами, для того, чтобы организовать перепад давления на "диске" нашего двигателя, мы воздействуем на окружающий воздух, ускоряя его пропеллером ( по сути, создаём перепад параметра, от которого зависит давление - это скорость потока ).

Ещё, одно интересное наблюдение - это то, что в отличие от свободного пропеллера, пропеллер в канале гораздо больше всасывает поток воздуха в канал, чем его отбрасывает назад. Т.е. параметры струи воздуха в канале за плоскостью пропеллера и на выходе из среза сопла гораздо ближе к потоку воздуха с наружи, чем у свободного пропеллера. Меньше закрутка потока, меньше разница в давлении по удалению струи от плоскости пропеллера. Полагаю, что в этом заключается бОльший КПД такого механизма ускорения потока, сравнительно со свободным пропеллером.
Представление модели где винт сам создаёт "за спиной" давление, которое его же "толкает" в спину не верное. Скажем, вентиляторы есть низко и высоконапорные. Первые обеспечивают бОльший расход(массу/скорость потока), вторые бОльший напор(давление). Тяга первых выше, в рассматриваемом ключе. Давление можнотрассматривать в данном случае только как полное давление заторможенного потока. Это будет просто выражение скорости и массы потока через другой параметр. Только зачем?
 
"термическая скорость" это около 500 м/с !
Это якобы всем известный факт, что при увеличении температуры газа молекулы начинают увеличивать скорость своего хаотичного движения.
Это настолько въелось в сознание людей, что стало уже непререкаемой истиной.
Известно и другое.
А именно, дурак может задать такой вопрос на который не ответит и 100 мудрецов.
И это также укоренилось в мозгах людей.
Поэтому ни у одного мудреца не возникает и сомнения в том якобы тепловом движении молекул дабы не прослыть дураком среди якобы мудрецов.
Но вот мне, дураку, не понятно за какие такие хвостики эта самая температура дергает молекулы, заставляя их двигаться с разными скоростями.
Да и само понятие температура то же не находит сколь внятного пояснения.
Получается какой то замкнутый круг.
Температура это есть скорость движения молекул, а скорость движения молекул определяется температурой.
А какой механизм передачи этой температуры, другими словами энергии, от тела к телу, от молекулы к молекуле?
Чем отличается нагрев тела под лучами Солнца, или непосредственно пламенем газовой горелки, или когда вливают кипяток в холодную воду?
Тут то и подоспеет братия из мудрецов и изрекут непонятные механизмы передачи энергии (теплоты) как то через контактный механизм, конвенцию и излучение.
Простите, но это только внешние условия передачи энергии.
Но всё же, за что или чем пнули первую молекулу, чтоб потом пошло дальнейшее увеличение скорости движения молекул?
 
=считать то можно,
но понять физику "аэродинамики" без учёта термической энергии молекул воздуха не удастся !

"термическая скорость" это около 500 м/с !

тут Кто-то написал=" воздух ПОСТУПАЕТ"
а я добавлю=врывается !!!
Много раз уже гоаорили и писали. Не можно. Не врывается. Не летает. Все это может происходить только в глубоком космосе, где расстояние между молекулами больше длины свободного пробега оных, те там, где газ является по сути идеальным. На Земле этого нет.
Имху
 
пропеллер в канале гораздо больше всасывает поток воздуха в канал, чем его отбрасывает назад.
Так не может быть чисто даже физически....
К примеру в ТРД считается , что масса входящего воздуха равна массе исходящего ПЛЮС МАССА ТОПЛИВА.
(то есть как бы даже и больше выходит чем заходит (газов).
И так же я бы побоялся вообще(!) употреблять словосочетание "воздух тянет" на этой планете. Воздух не может тянуть как "верёвка" что-то. Есть давление атмосферы и оно заполняет всё вокруг. (Это норма).
 
Для вентилятора в канале с Еd=1,5, можно сказать, что пониженное ДАВЛЕНИЕ перед диском "тянет за него" ещё больше, чем в случае с Еd=1. За плоскостью диска ДАВЛЕНИЕ "тянет его" в противоположную сторону с силой в 2 раза меньшей... " ещё больше, чем в случае с Еd=1. За плоскостью диска ДАВЛЕНИЕ "тянет его" в противоположную сторону с силой в 2 раза меньшей...
И еще немного размышлизмов.
У вентилятора в канале мы имеем движущуюся массу воздуха как перед, так и за плоскостью вентилятора. Массы эти ОДНОВРЕМЕННО движутся, повторяю, В КАНАЛЕ, те их движение должно создавать реактивную силу по 3 закону Ньютона. Как распределяется процент от суммарной тяги будет определяться скоростями и массами до и после вентилятора. Это вариант представления через массу/скорость сказанного Вами.
Имху
 
параметры струи воздуха в канале за плоскостью пропеллера и на выходе из среза сопла гораздо ближе к потоку воздуха с наружи, чем у свободного пропеллера. Меньше закрутка потока, меньше разница в давлении по удалению струи от плоскости пропеллера. Полагаю, что в этом заключается бОльший КПД такого механизма ускорения потока, сравнительно со свободным пропеллером.
Вы правильно заметили, что в промежутке между вентилятором и соплом происходит уплотнение всех отдельных вихрей от вентилятора и за счёт этого струя "бъёт" гораздо более "монолитным столбом" нежели просто выходит по "трубе".
Этим люди добиваются увеличения КПД от вентилятора.
Но (!) Открытый винт никогда не будет хуже по кпд в сравнению винта в канале.
Магии не бывает. Когда мы задействуем просто винт на открытом воздухе, то он гребанул лопастью по атмосфере и сдвинул аппарат вперёд..... А с таким же винтом в канале уже проблеммы.....
Тот же "гребок" от лопасти должен "протереться" по сужающейся трубе, чтоб дойти до отверстия сзади.....
Так что КПД априори не могут быть даже сравнимы с открытым винтом.....
 
Как распределяется процент от суммарной тяги будет определяться скоростями и массами до и после вентилятора
Ага.... Только молекулы не долетевшие до вентилятора ПОНЯТИЯ НЕ ИМЕЮТ, ЧТО УЖЕ "ТЯНУТ" ВЕСЬ ДВИГАТЕЛЬ. )))))
(по тому как у них есть "толстые животики" которыми они толкают друг-друга, но НЕТ РУЧЕК (!) чтоб они цеплялись друг за дружку ))))
 
Последнее редактирование:
Ага.... Только молекулы не долетевшие до вентилятора ПОНЯТИЯ НЕ ИМЕЮТ, ЧТО УЖЕ "ТЯНУТ" ВЕСЬ ДВИГАТЕЛЬ. )))))
(по тому как у них есть "толстые животики" которыми они толкают друг-друга, но НЕТ РУЧЕК (!) чтоб они цеплялись друг за дружку ))))
"Вязкостное трение? Не, не слышал! ". Но "гениям" можно. 🤣 🤣 🤣
ЗЫ. И "гениям" можно не знать, что воздух рассматривается как ПОТОК, а не совокупность молекул. И "гениям" можно игнорировпть то, что в дозвуковом плтоке возмущения распространяются как ПО потоку, так и ПРОТИВ него.))))
 
Так что КПД априори не могут быть даже сравнимы с открытым винтом.....
Исходя из выше сказанного, единственный метод борьбы с этим - увеличение диаметра канала. По максимуму. (ну я как бы у себя размещал вентилятор в максимальном сечении фюзеляжа (дизайн мне не интересен был) , а вы уж как хотите)))
 
Определение "оказывать сопротивление" и "тянуть" для тебя одинаковые Джони ??

Сопротивление это когда что-то есть и оно сопротивляется, а ТЯНУТЬ это когда есть связь (жёсткая связь) и одно тянет другое.
Не путай "тёплое" с "мягким" ))))

SmartSelect_20230308_110137_Browser.jpg
 
Назад
Вверх