"Вертолет" на эффекте Коанда - подумаем?

G

georgka

Это я пытался найти закон Бернулли для открытого потока. 
Анатолий! Я специально снес несколько постов, которые остались вами незамеченными. А там были "подсказки" вашему "сумневающемуся" уму...  Вы слышали когда-нибудь о термине "трубка тока"? Если "да", то что вы ищите?
то я очень досконально пытаюсь все просчитать.
Есть научные расчеты, а есть инженерные. Но не об этом.
Есть подъемная сила (ПСК) крыла и есть сила воздействия крала на БЛИЗЛЕЖАЩИЕ слои воздуха. Они равны, но противоположно направлены. Проектировщика ЛА интересует проектирование крыла максимальной ПСК, т.е оптимального профиля, формы и площади крыла в плане. Газодинамика интересует поведение воздуха под воздействием крыла. Два человека изучают одну и ту же скалярную величину, приложенную в разным телам. И находят общий язык. Вы же стали в позу газодинамика, но при этом отрицаете одно из основных его устоев - закон Бернулли.
А теперь несколько строк школьной логики:
ПСК, вычисляемая по закону Ньютона в вашей интерпретации,  является сосредоточенной силой приложена к центру давления крыла, т.е. к точке. Точка не обладает абсолютно никакими аэродинамическими характеристиками и создавать подъемную силу не может. Но ПСК есть! Если поделить величину вычисленной ПСК на площадь крыла S, по получим силу распределенную по площади крыла. А что такое F/S? Правильно, давление. Смотрим на новую группировку формулы ПСК: (Fy/S)=Cy*(q*(V^2)/2). Слева - давление "по Ньютону", справа - по Бернулли (безразмерный коэффициент Су, умноженный на величину динамического давления набегающего потока воздуха). При этом скорость потока  взята не в конкретной точке крыла - их много, а на удалении от него - скорость НЕВОЗМУЩЕННОГО потока.  Т.е. Ньютон и Бернулли мирно сосуществуют.
Инженеру, проектирующему крыло, этого достаточно. Газодинамик же, стараясь дать инженеру оптимальный профиль и план крыла, будет "пристально" рассматривать ВОЗМУЩЕННЫЙ поток, обтекающий крыло. В корневой, средней и консольной его части по полуразмаху - по всему крылу. При этом зона возмущенного потока, где будут рассматриваться процессы течения потока и применяться закону аэродинамики будет ограничена поверхностью крыла и поверхностью невозмущенного потока. Вот это пространство и является трубкой тока, но оно может быть разбито на более мелкие по различным признакам (давлению, скорости, плотности и т.д.). Газодинамик свои изыскания сведет к безразмерным коэффициентам Сх и Су, их взаимосвязи через поляру Лилиенталя, а специалист по аэродинамике крыла увяжет их со скоростью полета и даст работу проектировщикам, прочнистам и т.д. - КОМАНДЕ.
Так что выберите ту область, которая вам нужна, и не пытайтесь заниматься глобальными проблемами. То, в чем вы "сомневаетесь", давно объяснено и толково показано. Особенно в литературе 20...40-х годов. Даже в изложении для подрастающего поколения.
Ваши "романы" о природе подъемной силы и её расчете не имеют ничего общего с процессом познания и являются очень хорошей иллюстрацией к фразе из фильма "Адъютант его превосходительства: "МЫ... исходим словами. На дело у нас не остается ни сил, ни времени". Под делом - в данном случае - следует понимать "Эверест". Под временем следует понимать - жизнь, отведенную для реализации проекта. Разбрасываетесь. Да и окружающих отвлекаете от познавательного и созидательного процессов.
 
ВЫ ПОЙМИТЕ, когда крыло движется у экрана, скорость потока под крылом не возрастает по отношению к той скорости какая у него была бы вне экрана.
[highlight]Потому что часть потока которая должна была идти по низу профиля поворачивается и проходит сверху профиля[/highlight] , оставшийся поток тормозится, а потом разгоняется вновь, достигая исходной скорости  к задней кромке профиля
И эта заторможенная часть потока,поворачиваясь и идя в верх,тормозит поток сверху и чем больше удлинение тем для него хуже. :IMHO
 
G

georgka

Судари! Поймите!! Нельзя познать основы аэродинамики на форуме!!!  :IMHO
Для этого существуют книги - учебники, лекции, методики - на разный уровень подготовки и требований человека. При их прочтении, обязательно возникают вопросы. Вот их уже можно обсудить на форуме или в ЛС, а не выкладывать "романы" Вот Вам небольшая выборка из лекций по работе входного устройства ВРД дозвукового типа из коротенького курса лекций для начинающих - 55 страниц(за полтора года более 370 скачиваний). Есть более полные - по самолету, но до 1000 страниц. Если Вы не хотите понять содержание текста в книге, то что Вы поймете в кратких, отрывочных сообщениях? Фактически - Вы вдвоем из темы в тему толчете одну и ту же "воду" с одним и тем же результатом. Самоуважение атрофировано? Но, это - ваши проблемы.
 

Вложения

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь

Вложения

R

rtyuiop.400

прочтении, обязательно возникают вопросы. Вот их уже можно обсудить на форуме или в ЛС, а не выкладывать "романы" Вот Вам небольшая выборка из лекций по работе входного устройства ВРД дозвукового типа из коротенького курса лекций для начинающих - 55 страниц
Тут всего лишь 1 страница :-/
 
G

georgka

Остальные посвящены теории ТРД в целом и основных узлов, характеристикам. Заказа не было ;)
А есть ещё и "Шпаргалки по аэродинамике" - коллективный студенческий труд...
 

Jar

Откуда
Жуковский
Нашел наконец-то на выходных время продуть тазики.
Итак, мой вариант. Никакого чуда, как я думал - так и вышло. Гоняя по поверхности один и тот же объем воздуха, имеем градиент давления. Не нужно ничего притягивать сверху и отбрасывать вниз - просто шоколадно с точки зрения КПД. Скорости исходящего и входящего потоков подобраны, исходя из постоянства объемного расхода. КВР правильно подметил, что геометрия сильно влияет на ЭК. Не сразу удалось привлечь внешний воздух - сперва градиент давления замыкался в горловине, и только с третьей попытки вышло это:
 

Вложения

Jar

Откуда
Жуковский
"поток двигаясь от широкой переферии к узкому центру будет уплотняться, терять на этом уплотнении скорость и энергию.
В момент уплотнения потока он будет в конфликте сам с собой и вести себя будет кое-как." - в этом и фишка ЭК! кое-как он себя ведет там, где надо - за пределами аппарата!! смотрите картинку - видно, что образуется ответное вихревое кольцо, но оно в зоне увлеченного воздуха, имеет ничтожно малую скорость и не портит "картину обтекания". За места в автобусе дерутся самые слабые, а сильные дружным строем идут в центр диска. Стрелочки нарочно показаны одной длины, не в масштабе.
 

Вложения

Jar

Откуда
Жуковский
Потом я продул тазик Джинна. Эффект есть, только не совсем там, где хотелось. Над "грибком" область разрежения, довольно солидная! Пригодились и "турбулизаторы" Джона-Доу - поверхность сделана шероховатой. Прав был Нодэн, утверждая, что в процесс вовлекается объем воздуха, много больший того, которым оперирует компрессор без изогнутых поверхностей.
Стрелочки без масштаба показывают скорость. На диаграмме давлений синий цвет - разрежение, красный - атмосферное давление.
 

Вложения

Jar

Откуда
Жуковский
А где же здесь эффект Коанда?? хорошо, я изменил в расчетной схеме только одно - в 100 раз снизил вязкость воздуха. Присоединенный объем куда-то пропал.
 

Вложения

Tommy Versatty

Я люблю строить самолеты!
@ Jar
Спасибо за проделанную работу! Весьма познавательно, а результаты вообще удивительные, я делал ставку на конструкцию, которую нарисовал Jinn.

ЗЫ Какой программой продували?
 

jinn

Я люблю строить самолеты!
А где же здесь эффект Коанда?? 
Jar, Вы волшебник.:)
Что касается "где Коанда?" - насколько я пониманию (об этом говорится в старой статье МК), эффект Коанда проявляется не в прилипании потока почти к горизонтальной плоскости, а прилипании потока к резко убегающей от него поверхности (30 или даже 45 градусов, точно не помню сейчас).
Т.е. для получения ЭК, на "тазике джина" в месте где почти кончается синяя зона, нужно опустить плоскость обтекания вниз под углом30-45% и в конце этой ступеньки уже устроить вход воздуха.
Ну и диаметр тазика уменьшить раза в полтора-два (зачем иметь неработающую поверхность?).

То-же самое на Вашей вогнутой тарелке - если следовать указаниям Коанды, нужно делать ступенку, а не радиус.
 

jinn

Я люблю строить самолеты!
Вот тут внизу картинка, на которой виден профиль профиля:), два скоса имеющих грань на верхней поверхности профиля и верхняя пластина и её действие на создаваемые силы.
 

Вложения

K

Kimon

Присоединенный объем куда-то пропал. 
;) Я как-то об этом предупреждал, "однажды" :cool:

и пара своих монет.

Не вдаваясь в теорию, используя простейшую симуляцию в FlowXpress от SW хочу заметить что большое влияние на поток имеет все параметры конструкции, если юбка неудачная происходит отрыв потока в "горизонт", если кольцо винта расположено слишком близко к юбке или слишком далеко - отрыв потока в "горизонт" если по центру нету или неудачной формы конус - результат тот же...

А вообще интересная штука...
Да кто бы спорил, если есть летающие модели?! ;D Но(!), эта "штуковина" - слишком мала по "тягловым" характеристикам (как Вы сами отметили "...Однако 3.2кг на л.с. " ;)), и очень близка к "солотрекам", а по сему, её функции могут играть только "вспомогательную", т.е. второстепенную роль :IMHO

P.S. ...[highlight]да и есть ограничения, в прямом исполнении, по масштабам эфекта - только на определённом участке, а не "бесконечно"[/highlight] ::)
 
K

Kimon

@ Jar

Было бы интересно с Вами поработать - да боюсь, не получится... А жаль! :-/
 
G

georgka

А где же здесь эффект Коанда??
А Вы измените форму основной "тарелочки" - сделайте "параболу" более тугой или с уступом "по потоку". "Продуйте" реальным и идеальным воздухом... "Присоединенные массы" воздуха, двигаясь сверху вниз, "прижимают активную струю в поверхности и смещают точку отрыва потока вниз.
Отчасти это будет ответом на Ваш последний вопрос, как демонстрация отличий "идеала" от "реалий".
 

Jar

Откуда
Жуковский
Всем спасибо :)
@ летавший, как-то раз)))..., почему не получится? хотя я не аэродинамик, я прочнист. На форуме, и не только, полно людей, которые в аэродинамике разбираются намного лучше меня.
@ Жорж
как раз я запостил эти сообщения, чтоб показать, что ЭК удалось смоделировать! В циркуляцию вовлекается много больше воздуха, чем тот объем, что заключен в пределах "тазика". В случае же невязкого воздуха пропало разрежение над грибком, что и показывает разницу идеального и реального обтекания. Во всяком случае, мы видим, что можно смоделировать "неочевидные" эффекты обтекания и рассчитать, пусть приблизительно, подъемную силу. Предлагаю конструктивное обсуждение.
на "тазике джина" в месте где почти кончается синяя зона, нужно опустить плоскость обтекания вниз под углом30-45% и в конце этой ступеньки уже устроить вход воздуха.
У меня есть эта номер журнала целиком и, как я понимаю, ступенька в сопле Коанда сделана для увеличения тяги за счет падения подъемной силы. Вы можете нарисовать, хоть в пейнте или ворде, схему, которую надо продуть?
Я думаю, стоит вместе разработать реальную модель, продуть ее и прикинуть падение давления. Может, будет несколько грамм силы на кв. метр - тогда тему можно закрывать. Я свою крайнюю авиамодель сделал лет 15 назад, так что ничего не знаю о современных модельных движках. Может, кто-то подскажет, на какой расход воздуха можно рассчитывать от электромоторчика? тогда можно определить скорость истечения и геометрию... из моторчика, правда, придется сделать компрессор, и обычный воздушный винт заменить многолопастным. Но я даже не представляю цифру в литрах в минуту, которую можно получить в реальности.
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
. Может, кто-то подскажет, на какой расход воздуха можно рассчитывать от электромоторчика? тогда можно определить скорость истечения и геометрию... из моторчика, правда, придется сделать компрессор, и обычный воздушный винт заменить многолопастным. Но я даже не представляю цифру в литрах в минуту, которую можно получить в реальности.
Покупаем импеллер. Включаем. Измеряем скорость воздуха из сопла. Измеряем диаметр сопла. Умножаем одно на другое и получаем почти точный результат.
 
G

georgka

Предлагаю конструктивное обсуждение.
Могу только приветствовать!
Предлагаю идти не от вентилятора, а от максимальной полетной массы модели "тарелки" и её диаметра. Это позволит Вашими методами определить потребный расход и скорость истечения воздуха (для двух-трех величин площади кольцевого сопла  - обсуждаемо). Эти данные позволят подобрать радиальный (или осевой - обсуждаемо) вентилятор по расходно-напорным характеристикам, его мощность и тип (марку) привода (электро- или ДВС).
Я бы предложил начать с диаметра 1..1,2 м и прикинуть, какую можно получить подъемную силу (первое приближение), чтобы начать разговор о массе.
 
Вверх