Опыт работы с импеллерами разных фирм
С рассуждениями о влиянии “губы” можно было бы согласиться, если вокруг импеллера не было бы мотогондолы или фюзеляжа. С ними все несколько иначе.
Эффект “губы” заключается в том, что на старте из за разрежения, струйки тока будут иметь радиальную составляющую скорости (к оси крыльчатки). Перед крыльчаткой без “губы” на острых входных кромка будет образовываться кольцевой срыв (вихрь), который частично перекроет канал. Отсюда и потери тяги.
В полете течение станет параллельным оси крыльчатки (струйки тока не будут засасываться в радиальном направлении) и надобность в “губе” отпадает. На реальных входных устройствах сверхзвуковых самолетов, которые имеют острые входные кромки для оптимальной генерации системы ударных волн сжатия приходится делать створки дополнительного забора воздуха для обеспечения необходимого расхода. Их делают свободноориентирующимися и в полете с ростом давления в канале они закрываются сами собой.
С рассуждениями о влиянии “губы” можно было бы согласиться, если вокруг импеллера не было бы мотогондолы или фюзеляжа. С ними все несколько иначе.
Это будет уже не губа, столь любимая, а диффузор. Который тоже может создавать дополнительную тягу при правильном проектировании - согласовании характеристик вентилятора и диффузора. При чрезмерно малом входе в диффузор будет значительно снижаться тяга в статических условиях и малых скоростях полета. При чрезмерно большом - вентилятор не сможет пропустить через себя весь поток воздуха и в диффузоре возникнут обратные течения (помпаж диффузора) - повышенное потребление энергии СУ и снижение тяги обеспечено.
Картинки с характером потоков в диффузоре прикладываю…
Прям как для средней группы детского сада
Они были сделаны, как поминальник, для конструкторов всех возрастных групп.😃
Ну мну на скорость заморачиваться не стоит, як-42 в постройке стоит…
Ну мну на скорость заморачиваться не стоит, як-42 в постройке стоит…
я на скорость тоже не заморачиваюсь, эта связка планируется на вторую версию Бе-200.
Сегодня чисто ради эксперимента прилепил губу от другого импеллера, по размерам они чуть разные поэтому губа встала только встык и остался небольшой паз 1х3мм между губой и корпусом импеллера. Результаты, соответственно, на графике. Правда сегодня делал на сильно пользованных аккумуляторах 3S 2200 20C, но полностью заряженных.
Да и кстати тут разговор заходил об эффективности импеллера на 1Вт мощности.
я много повозился с китайскими импеллерами 70-мм и могу предположить что к-т должен быть около 1,5 г/Вт
Если взять за отсчет точку 30А, то в этом месте потребляемая мощность порядка 580Вт, тяга при этом 1000-1050гр, и получаем 1,7гр/Вт, вроде не так и плохо. По крайней мере меня данный результат полностью удовлетворяет:)
Таким образом получается, что губа эффективна только в условиях статики и относительно малых скоростей полета - для “тихоходных” ЛА - при скорости полета, меньшей скорости потока в канале СУ
а т.к. у импеллера в канале ничего не горит - то скорость в канале всегда будет выше скорости ЛА:)
Если взять за отсчет точку 30А, то в этом месте потребляемая мощность порядка 580Вт, тяга при этом 1000-1050гр, и получаем 1,7гр/Вт, вроде не так и плохо. По крайней мере меня данный результат полностью удовлетворяет
при таких требованиях результат вполне себе ничего 😃
интересен завал в варианте с губой
и насчет мощности - Вы напряжение замеряли в точках или просто взяли какую-то расчетную величину?
надо понять- где слабое звено - мотор или батарейки
зы - можно заказать 7-ми лопастную крыльчатку hobbyking.com/…/__4847__Replacement_fan_for_3inch_…
т. к. ее размер будет более 70 мм - то можно добиться хороших результатов самостоятельно урезав длину лопастей
под Ваш размер создав минимальный зазор между лопастями и каналом
(я наклеил шкурку в канал импеллера побольше и стачивал крыльчатку установив ее на двигатель)
хотя для такой крыльчатки кв может оказаться великовато
и насчет мощности - Вы напряжение замеряли в точках или просто взяли какую-то расчетную величину?
замерял в точках
скорость в канале всегда будет выше скорости ЛА
Изложение было популярным, поэтому могут возникать разночтения. В данном случае лучше оперировать скоростью потока на участке от кока (обтекателя) ротора на входе до среза сопла. Следует учитывать, что скорость потока в канале будет зависеть от расходной характеристики вентилятора, сопла, геометрических параметров диффузора (по степени влияния при разумном согласовании и проектировании).
По большому счету, вопрос по скоростных характеристик импеллерной СУ (по тяге, экономичности) рассмотрен давно, а в привязке к модельной тематике - хорошая тема для энтузиастов импеллерных моделей и ребят из авиамодельных кружков: минимальное оборудование для аэродинамических экспериментов и возможность получить хорошую подготовку, знания по мотокомпрессорным ВРД, интерес к которым проявляется все более.
Константин!
Не возражаю против помидора, хотя - по условиям темы - вопросы входной части (диффузор или губа) данных СУ (вентилятор + сопло) лежат вне её. Поэтому я и заострил внимание на ГВТ именно СУ, отлично понимая, что, в случае использования диффузорного входа, губа - вредное излишество.
ЗЫ: Обычно перед или за “физическим воздействием” появляется пояснение о причинах эмоций. Я же в недоумении: они вызваны первым или вторым абзацем?
На задней стенке губы давление будет уменьшаться (донное разряжение), т.е перепад давлений на стенке губы будет уменьшаться с увеличением скорости полета. И довольно интенсивно. Таким образом получается, что губа эффективна только в условиях статики и относительно малых скоростей полета - для “тихоходных” ЛА - при скорости полета, меньшей скорости потока в канале СУ, добавка исчезает; при дальнейшем увеличении скорости полета - лобовое сопротивление губы будет только “поедать” тягу. Увеличение диаметра губы (до определенных пределов) повышает тягу в статике, но в полете эта добавка будет и интенсивнее уменьшаться.
Такова “жизнь” губы в популярном изложении.
Вы такую заднюю стенку губы имеете в виду?
Если да, то в каком колхозе Вы видели такое на самолётах?
Обычно типа такого делают:
В этом случае ощутимые потери на сопротивление, которые будут превышать добавленную губой тягу (эффективность), проявятся где-нибудь на околозвуковой и сверзвуковой скорости, где аэродинамика приобретает другой характер. Разве нет? 😃
Сергей! Я отлично знаю о чем говорю: о появлении дополнительного тягового усилия за счет установки лемнискатного насадка (“губы”) на входе МкВРД, а не о влиянии “донного” сопротивления. Это разные вещи. Влияние “губы” на величину тяги СУ в обоих случаях будет примерно одинаковым - в статике точно.
Если поискать в сети, то найдете достаточно материалов по аэродинамике этого явления.
ЗЫ: Ваше утверждение, что “донные” потери в случае первого рисунка будут больше, чем второго - не очевидно как раз при больших скоростях полета, когда оторвавшийся поток будет “самопрофилироваться” по объекту, создавая устойчивый вихрь за уступом - сопротивление может понизиться в некотором диапазоне скоростей.
Влияние “губы” на величину тяги СУ в обоих случаях будет примерно одинаковым - в статике точно.
В статике да, т.к. стенка работать никак не будет.
Ваше утверждение, что “донные” потери в случае первого рисунка будут больше, чем второго - не очевидно как раз при больших скоростях полета, когда оторвавшийся поток будет “самопрофилироваться” по объекту, создавая устойчивый вихрь за уступом - сопротивление может понизиться в некотором диапазоне скоростей.
Я вроде не утверждал, что второй рисунок выгоднее первого на больших скоростях, а во-вторых устойчивый вихрь где-то будет устойчивым, а где-то нет (сами понимаете, что зависит от скорости и высоты стенки) - поэтому для широкого пользования лучше делать как на втором рисунке.
Давайте придадим конструктивность разговору:
На первом рисунке показана схема установки губы на импеллер, который я выкладывал выше в этой ветке. Губа из потолочки, сделана на момент теста была грубо. Тем не менее, прирост в статике более 50%. С 1850 грамм до 2840 грамм. Как думаете, на скорости она создаст сопротивление и ухудшит характеристики?
На втором рисунке я показал, как собираюсь установить импеллер в канал. Как Вы на такой вариант смотрите?
P.S. Я просто сейчас как раз делаю самолёт и мне для уверенности, или для своевременной коррекции конструкции хочется об этом поговорить. Если народ не против, т.к. этот разговор может уже не относиться именно к данной ветке импеллеров разных фирм. Где-то была тема аэродинамика импеллеров и что-то про каналы или что-то в этом роде, может туда перебраться?
Обычно перед или за “физическим воздействием” появляется пояснение о причинах эмоций. Я же в недоумении: они вызваны первым или вторым абзацем?
Невольно вспомнилась песенка старухи Шапокляк. А жаль, кто еще что-то подобное расскажет?
отлично понимая, что, в случае использования диффузорного входа, губа - вредное излишество
Скажите для чего импеллеру диффузорный канал? По опредлению - задача диффузора тормозить поток с минимальными потерями полного давления, т.е. сохранения энергии набегающего потока. Но если в случае с воздушно реактивным двигателем диффузор необходим для обеспечения оптимальной работы компрессора, а главное камеры сгорания, то для модельного импеллера такой проблемы нет. Наоборот - надо сохранить скорость набегающего потока и далее, сообщив механическую работу в крыльчатке, разогнать поток в ней и сужающемся сопле. Произведение разницы скоростей на входе и на срезе сопла на расход воздуха и есть искомая тяга. Ни а каком существенном повышении давления в канале говорить не приходится (нет ни сжатия ни нагрева), следовательно и дополнительных составляющих силы тяги от давления не будет. Все остальное - это вредное внешнее и внутреннее сопротивление.
Что ж… Придется “потрудиться” - вопрос объемный, не простой и не очевидный. Частями, но сделаю!
Георгий,
…для модельного импеллера такой проблемы нет. Наоборот - надо сохранить скорость набегающего потока и далее, сообщив механическую работу в крыльчатке, разогнать поток в ней и сужающемся сопле. Произведение разницы скоростей на входе и на срезе сопла на расход воздуха и есть искомая тяга. Ни а каком существенном повышении давления в канале говорить не приходится (нет ни сжатия ни нагрева), следовательно и дополнительных составляющих силы тяги от давления не будет.
вот из этого надо исходить и не в водить людей, моделистов, в неочевидное заблуждение рассуждениями о неочевидных фактах. С уважением, т.к. Вы специалист и пишите граммотные вещи применительно к реактивным двигателям!
P.S. Сам хотел написать по смыслу схожое сообщение, что написал Константин, но “языка не хватило” достаточно понятно и коротко изложить мысли. Поэтому не стал засорять эфир! 😃
Я Вас выслушал и уже принял решение. Если получится достаточно просто и очень кратко изложить теорию мото-компрессорного ВРД, по выложу её в отдельной теме, а не буду “засорять” эту.
Кратко скажу, что Вы ошибаетесь, отвергая ОБЩИЕ принципы теории ВРД и лопаточных машин применительно к “импеллерам”. Пример: материалы по ним, выложенные “Авиамоделкой” - перевод отвратный и сложный, но для специалиста понятный. Одиннадцать листов диспута “вокруг”, но реальных критериев сравнения различных вентиляторов (их характеристик) участниками не предложено, хотя некоторые попытки были… Но они не услышаны. Проблема же давно решена даже для любительских условий… для любой размерности вентиляторов и МкВРД: доступно, дешево и достоверно.
Удачи! Вам и мне.
Ссылочку на тему не забудьте оставить, всеж интересно
протестил MotoTurbine 64mm 4700KV на стенде, комплектация PLUSH 80 + 3S/25C/2200
результаты почти соответствуют заявленым (немного тяга меньше)
25% газа - 11,7V/11A/210гр./140W
50% газа - 11,0V/47A/450гр./513W
к 70% газа - 10,9V/54A/740гр./590W
дальнейшее увеличение газа - увеличения тока и нагрев мотора и проводов AWG14 на регулле.
на турбинке присутствует наклейка “WARNING” - только для 2S и 3S Lipo.
Кстати почему нельзя использовать 4S, ограничивая уровень газа (енд-поинтом) в пределах максимально допустимой мощности, например 15V/40A/ХХХгр./590W ?
Кстати почему нельзя использовать 4S
потомучто у вас КПД упадет, все излишки будут уходить на нагрев - в переходном процессе ключей.
И для 3S Kv=4700 много, надо 4300, а для 4S 3500 - тогда не надо будет газ ограничивать.
Кстати почему нельзя использовать 4S, ограничивая уровень газа (енд-поинтом)
ограничить можно, удобнее даже не конечными точками а кривой газа(триммировать нижнюю точку не придется) но нафига таскать лишнюю банку ?, у импеллеров и так тяга на единицу мощности не очень.
потомучто у вас КПД упадет, все излишки будут уходить на нагрев - в переходном процессе ключей. И для 3S Kv=4700 много, надо 4300, а для 4S 3500 - тогда не надо будет газ ограничивать.
теперь голые факты и в качестве резюме - математика
|--------------------------------------|
| сборка | V | A | KV | тяга, гр | W |
|---------------------------------------|
| 3S | 11,1*| 51 | 1280 | 520 | 584 |
|---------------------------------------|
| 4S | 14,0*| 33 | 1600 | 520 | 468 |
|---------------------------------------|
| 3S | 10,2*| 54 | 3700 | 700 | 610 |
|---------------------------------------|
| 4S | 13,6*| 51 | 1980 | 640 | 700 |
|---------------------------------------|
* напряжение указано “просаженное” при конкретном потреблении
в качестве расчёта берём параметры “крейсерской” тяги - 520 грамм.
3S 2200 mAh израсходуется за 2,2Ah : 51A = 0.043 часа (примерно - 2мин30сек)
4S 2200 mAh израсходуется за 2,2Ah : 33A = 0.043 часа (примерно - 4мин)
вес 3S 2200 mAh - 170-190гр
вес 4S 2200 mAh - 240-250гр
ИТОГ:
что вы выберете для килограммовой модели?
летать 2,5 минуты на 940 грамм полётного веса
или
летать 4 минуты на 1000 грамм полётного веса
при статической тяге 520 гр (кратковременно до 700), незабывая что динамическая вроде как выше.
Если заблуждаюсь - жду пАмидоры ))))
P.S. добавлю для информации тест на 2S 1800 20C
|--------------------------------------|
| сборка | V | A | KV | тяга, гр | W |
|-------------------------------------|
| 2S | 7* | 28 | 4100 | 380 | 200 |
|-----------------------------------|
но нафига таскать лишнюю банку ?
импеллер для копийного полёта и меньшая энерговооружённость (в пределах разумного) тоже прибавляет копийности в полёте.
у реального МиГа
-
- при максимальной взлётной массе: 0,92 кгс/кг
- при нормальной взлётной массе: 1,09 кгс/кг