Скольжение гребного винта
По результатам наблюдений основная формула успеха - Интуиция и опыт
*Как это верно, Ватсон…*
______________Шерлок Холмс…
Обычно речь идет не о том, какое скольжение оптимальное (нужное), а о том, какое получилосью.
Это по тому что скольжение - суть результат суммы воздействий отрицательных факторов.
Почему то устоялось мнение, что чем меньше скольжение тем лучше.
Исходя из выше обозначенного, весьма здравое мнение. Идеальное, но не достижимое - 0.
Но в статье говорилось об измеренных скольжениях, других утверждений в ней не было.
Об этом писал выше - они получены прогонами. По этим данным составлялись графики и таблицы.
Из аэродинамики хорошо известно, что оптимальные углы атаки большинства авиационных профилей составляют 4-5 градусов, п
Да, это известно. Но, так же известно что авиационные профили на скоростных судах не применяют даже на подводных крыльях. Кавитация. Так что от сегментных и до клиновидных. С вытекающими последствиями. Так же не понятен пересчет угла атаки по скольжению.
Но посмотрим на эти цифры с практической стороны .
С практической стороны, коли заваривать такую кашу, надо собрать статистику. И по конкретному типу винтов. ( Отсюда и совет использовать опыт собратьев. Сомневаюсь что кто то сможет провести серию испытаний потребную для практического использования. )
И стой же стороны - скорость модели изменяется от 0 до максимума. И непостоянна по условиям жизни. А то значит что при разных условиях на воде эффективность винта будет разной. И, наименьшее время, к сожалению, он будет работать в условиях хотя бы отдаленно напоминающих нужные для Максимального КПД.
А вот с утверждением что поставив винт с меньшим проскальзыванием мы получим больший упор - согласен полностью.
Жаль что для маркировки винтов по этому параметру надо трубу иметь. Так что по старинке, хотя бы на швартовых, оно реальнее.
Неужели, так сложно написано? хорошо, попробую еще раз.
Вы надеюсь согласитесь с утверждением (если нет, см. Пампеля), что с конкретным мотором, можно согласовать большое число винтов с разным, отношением H/D. И вот, Вы поставили согласованный по нагрузке винт на лодку, все хорошо, мотор имеет номинальные обороты, и лодка идет с определенной скоростью, а теперь возникает вопрос. А может ли лодка с этим мотором, но с другим винтом идти быстрее и экономичнее? Как это делается, например, методом “научного тыка”, просто покупать и перебирать N-е количество винтов, проводя измерения скорости и расхода топлива. А можно обратится к диаграммам серийных испытаний (где уже перебрали N-e количество подобных винтов для нас). Только нужно понять, как этой диаграммой воспользоваться. Хорошо, пусть для некоторых, ну очень трудно понять, как скольжение представить через углы атаки и транспортиры, (хотя углы более универсальный критерий), ну тогда просто смотрим диаграмму, и находим при каком скольжении подобный винт работает с максимальным КПД. Тут то, чего сложного? Вы же сами пишете, для определения режима работы винта, надо знать поступь (и это совершенно верно), но скольжение, это обратная величина поступи выраженная в процентах. Т.е. измерив скольжение при работе Вашего винта, можно оценить насколько правильный винт у Вас стоит.
Так же не понятен пересчет угла атаки по скольжению
Ну так раньше и спросили бы…
Напишу формулы, но думал, что это и так очевидно. Tg(y)=h/(2*pi*r) т.е (y) угол закрутки (установки) лопасти винта шага h, на радиусе r. Tg(u)=V/n/(2*pi*r) был бы угол (u) закрутки лопасти, если бы винт двигался без скольжения с оборотами n, на скорости V (нулевой угол атаки к набегающему потоку, V/n шаг без скольжения). Разница (y-u), это и есть угол атаки, т.е. именно этот угол, создает подъемную силу на профиле, и без этого угла лопасть не может создавать упор (а у конкретного профиля есть всегда оптимальный угол атаки) и соответственно, не может быть 0 скольжения в принципе (см. диаграмму 0 скольжения = 0 КПД). А про кавитацию на модельных винтах забудьте, нет ее там.
Хотелось бы посмотреть как выглядит область “оптимального скольжения” на графике где Y- скольжение в процентах, Х- угол атаки винта .
Ну теперь формулы есть, можете нарисовать.
p/s наверное зря написал, теперь опять посыпятся!
А вот с утверждением что поставив винт с меньшим проскальзыванием мы получим больший упор - согласен полностью
А я нет, не с меньшим проскальзыванием, а с оптимальным, соответствующим оптимальным углам атаки. Или режиму близкому к максимуму КПД. И не больший упор, а лучшее соотношение затраченной мощности к упору.
А вот с утверждением что поставив винт с меньшим проскальзыванием мы получим больший упор - согласен полностью
Все с точностью до наоборот, чем больше проскальзывание, тем больше углы атаки лопасти, тем больше упор (Сy профиля растет), но вместе с упором, при больших углах, не пропорционально растет сопротивление вращению Cx, и тем не пропорционально большая мощность расходуется. (самый большой упор на швартовых, но и мощность требуется максимальная). И на оборот, если скольжение меньше оптимального, углы атаки уменьшаются, Cy падает, падает упор, и он падает быстрее чем уменьшается потребная мощность на вращение.
Добрый день всем, если он конечно добрый … .
Вложу свои пять копеек в копилку мнений по вопросу надобности или ненадобности расчетов.
Вижу здесь несколько аспектов.
- Рядом под боком опыт, практика, наработки и, наконец, готовые модели, т.е. расчеты не нужны.
- Рядом под боком нет опыта, практики, наработок и готовых моделей, т.е. расчеты нужны, так как не хочется “дважды наступать на одни и те же грабли”.
- Любая теория плохо ли, хорошо ли, но отражает физику протекающих процессов, а это улучшает понимание вопроса.
- Подготавливая новых адептов сообщества, не следует слепо полагаться только на веру в непогрешимость того или иного постулата, надо учить их думать и лучше нестандартно.
- Конечно жалко выкладывать добытое потом, кровью и политое слезами.
Отсюда вывод: все кто имеет опыт, практику, наработки и кому не жалко не стесняйтесь выкладывать свои идеи, соображения и результаты, так как это поможет теоретикам осмыслить их, поправить свои теории, улучшив тем самым инструмент, который в любом случае не будет бесполезным. Авиамоделисты уже давно таким инструментом пользуются. Да и те, кто атомную бомбу сделал, тоже кое-что сначала посчитал.
Все сказанное выше мое личное мнение и, конечно, неправильное.
С уважением, Игорь Парфёнов.
Любая теория
Сдаётся мне, что эта тема тянет на докторскую,
не уверен что здешние читатели в это впрягутся,
им бы лодочки попускать…
Сдаётся мне, что эта тема тянет на докторскую,
не уверен что здешние читатели в это впрягутся,
им бы лодочки попускать…
Помилуй бог! Какая докторская? Инженерные расчеты! Да и ни разу не видел, чтобы на одну докторскую претендовала и защищала ее целая группа. Вот на какую-нибудь премию … 😒 - да … . 😁
С уважением, Игорь.
Кажется начинаю понимать природу появления " оптимального скольжения. " Оно не " оптимальное ". Оно " допустимое ". Оптимальным оно быть не может. Это зло и его должно быть как можно меньше. Но по жизни есть предел совершенству. И потому мы вынуждены мирится с каким то количесивом этого зла.
Изменяя параметры винта добиваются его максимальной эффективности. и как следствие уменьшения скольжения. И не углы атаки зависят от скольжения а наоборот. Не оптимальные углы атаки вызывают большие потери, а значит и увеличивают скольжение.
самый большой упор на швартовых, но и мощность требуется максимальная
И это понятно. Потери максимальны и их надо кормить. С приближением к оптимальным углам потери уменьшаются. Жрут меньше. Избежать можно установкой ВРШ или приданием лодке импульса сразу выводящего ее на расчетный режим. То есть " вбросом "
По сути Вы просто трактуете качество винта через скольжение. Это правомерно, но не удобно. А термин " оптимальное скольжение " просто не корректен и потому вызывает протест.
А про кавитацию на модельных винтах забудьте, нет ее там.
Не, не забуду. Я своим глазам больше верю. Кипит, зараза.
А можно обратится к диаграммам серийных испытаний (где уже перебрали N-e количество подобных винтов для нас). Только нужно понять, как этой диаграммой воспользоваться. Хорошо, пусть для некоторых, ну очень трудно понять, как скольжение представить через углы атаки и транспортиры, (хотя углы более универсальный критерий), ну тогда просто смотрим диаграмму, и находим при каком скольжении подобный винт работает с максимальным КПД. Тут то, чего сложного? Вы же сами пишете, для определения режима работы винта, надо знать поступь (и это совершенно верно), но скольжение, это обратная величина поступи выраженная в процентах. Т.е. измерив скольжение при работе Вашего винта, можно оценить насколько правильный винт у Вас стоит.
Осталось только найти диаграммы для винтов диаметром до 50мм с желаемым профилем лопасти и скоростью вращения в несколько десятков тысяч об\мин .
До сих пор неясно как вы собираетесь менять угол атаки лопасти что бы получить статистику “оптимального скольжения”.
Да и те, кто атомную бомбу сделал, тоже кое-что сначала посчитал.
Считали. Правда потом выяснилось что мощности взрывов, почему то, больше расчетных. 😃
До сих пор неясно как вы собираетесь менять угол атаки лопасти что бы получить статистику “оптимального скольжения”.
Да просто меняйте скорость (тормозите модель). Угол атаки будет меняться, соответственно будет меняться скольжение.
Осталось только найти диаграммы для винтов диаметром до 50мм с желаемым профилем лопасти и скоростью вращения в несколько десятков тысяч об\мин .
Эти диаграммы построены по безразмерным данным, и строились, они тоже на моделях, тем не менее они работают и для моторных лодок с диаметром винтов в 20см, и до больших пароходов с диаметром в метрах. И данные этих диаграмм, как не странно совпадают, с результатами полученными и на модельных винтах, по статистике.
максимальной эффективности. и как следствие уменьшения скольжения
Вот именно это я пытаюсь поправить, максимальная эффективность не есть минимальное скольжение, неужели все в пустую?
Считали. Правда потом выяснилось что мощности взрывов, почему то, больше расчетных. 😃
Для наших расчетов некоторые отклонения не так опасны. А там модельки и теорию уже поправили. Что и нам бы не помешало совместными усилиями в нашем случае.
С уважением, Игорь Парфёнов.
Да просто меняйте скорость (тормозите модель). Угол атаки будет меняться, соответственно будет меняться скольжение.
Значит все таки собирать статистику . Кому нужно скольжение на скорости меньше чем может развить модель с данным винтом .Логично получить данные и для меньшего угла атаки лопасти . Значит надо увеличить скорость модели внешним воздействием . Вопрос как это сделать вне опытового бассейна . И как потом сопоставлять данные заведомого невыгодного режима работы винта со сказочным .
максимальная эффективность не есть минимальное скольжение
Это как???
Да просто меняйте скорость (тормозите модель).
А зачем мне это делать? Моя цель уменьшить торможение и создать запас для увеличения скорости. Может быть, может быть Ваша метода и полезна для копий что бы таким способом добиться масштабной скорости. Но, как то замысловато и в этом случае. Простите, но смысл оптимизации винта в том что бы создать условия для желаемого,( читай “максимально быстрого”) движения модели а не в достижении заданной, ( даже звучит как то странно ), величины скольжения. Когда Вы хотите получить идеальную полировку детали Вы задаете порог шероховатости не ниже , а желательно выше желаемого.
Вопрос как это сделать вне опытового бассейна .
Похоже что нужно четко определить не как делать а что и для чего. А иначе тема грозит стать и в самом деле бесконечной.
- Любая теория плохо ли, хорошо ли, но отражает физику протекающих процессов, а это улучшает понимание вопроса.
Безусловно. Именно по этому и идет обсуждение. Пытаемся понять что там происходит.
им бы лодочки попускать…
Вполне правомерная постановка вопроса. Это так же как разделение моделистов. Одни любят мастерить, другие кататься. И те и другие правы. Ибо цель - получить удовлетворение от своего занятия. 😃
По теме:
Предлагаю все же определить цель поисков.
- Говорим ли мы о винтах вообще или конкретно о скоростных.
- Что мы хотим от него получить.
- Имеем в виду теоретический поиск или конкретное практическое применение.
Это ИМХО минимум исходных вопросов.
Ау!!! где желающие понять, с самого, начала темы? Когда в первых строках, модератор пишет, “Не имеет практического смысла”.
И… к стати… вот об этом просто забудьте. Модератор начинается тогда, когда нарушаются правила форума. И не более того. В остальных случаях это рядовой пользователь.
Авиамоделисты уже давно таким инструментом пользуются.
Авиа моделистам вообще проще жить. 😃 Однородная среда. Если и есть отклонения, то мизерные. Лафа! А у нас! Пограничный слой со всей прелестью последствий. Не задумывались о том что в этом самом слое не живет ни одно живое существо. Природа решила что накладно приспосабливать жизнь к этим условиям. 😃 А мы вот бьемся.
Тема, похоже, затихла. Но, судя по количеству просмотров интерес к подобным вопросам есть. По разрозненным высказываниям создалось впечатление что целью было найти способы определения оптимального энерго вооружения лодок. Но, для этого название темы слишком конкретизировано.
Отсюда вопрос: есть ли смысл затевать более обобщенное обсуждение?
Это как???
Моя цель уменьшить торможение и создать запас для увеличения скорости.
Прирост скорости,без прироста оборотов винта,приводит к уменьшению значения скольжения и следовательно к снижению упора при котором прирост скорости становиться не возможным.Конечное значение упора,зависит от конкретного значения скольжения.
Авиа моделистам вообще проще жить. 😃 Однородная среда. Если и есть отклонения, то мизерные. Лафа! А у нас! Пограничный слой со всей прелестью последствий
Это заблуждение,теория движения жидкостей и газов едина.И все “прелести” присутствуют и в аэродинамике.Если в гидродинамике есть проблемы с кавитацией,то в аэродинамике сверхзвуковое обтекание воздушных винтов,доставляет не меньше проблем…,эт так,для примера.
С уважением Алексей.
Прирост скорости,без прироста оборотов винта,приводит к уменьшению значения скольжения и следовательно к снижению упора при котором прирост скорости становиться не возможным.Конечное значение упора,зависит от конкретного значения скольжения. Посмотреть сообщение
Понятно. Лошадь бежит быстрее потому что телега толкает сильнее. Ну, может быть. На спуске с горы. Но, это совсем не наш случай.
Скольжение следствие а не причина. Оно результат несовершенства винта.
И все “прелести”
Обратите внимание на слова " пограничный слой. "
Скольжение следствие а не причина. Оно результат несовершенства винта.
Ни один движитель не имеет 100% КПД,и оптимальная величина скольжения,есть величина потерь при работе винта с максимальным КПД.
Обратите внимание на слова " пограничный слой. "
Я в данном случае,имел ввиду именно это.Ну а дальше,попробуйте найти отличия сами.
С уважением Алексей.
Отличие в моем случае - пограничный слой двух вязких сред с разными свойствами. Это несколько другое, нежели Вы показали.
Отличие в моем случае - пограничный слой двух вязких сред с разными свойствами.
Граница двух сред и пограничный слой,это несколько разные понятия.Так что,мой пост в этой части выходит не в тему.Сорри.
С уважением Алексей