Реально ли на 90 верте лопасти раскрутить до 4000 - 4500 об/м
Я не слышал, но и не стоял как то рядом с запускающейся турбиной.
Ребятки, какие волны? Какие удары? Вы о чём?
Берём радиус в 10см (маленькая такая реактивная турбина), обороты колеса/лопаток 100 000 мин-1 , линейная скорость на радиусе = 2пиR*n = 1047 м/сек.
При R=5см, V= 523 м/сек …
Кто нибудь, когда нибудь слышал как турбина переходит через звуковой барьер? 😃
Еще раз - “переходит звуковой барьер” - чисто журналистская фраза. Звук (ударная волна будет всегда, если самолет (крыло) движется на сверхзвуке, а не только в момент достижения скорости звука. Т.е. и на 1M, и на 1,5M и на 3,5M (M-скорость звука) - будет слышен этот удар (хлопок).
Турбина - это подразумевается, что винт (пропеллер, лопасти - неважно) заключен в цилиндр. Конечно никаких волн наружу распространятся не будет. Все возмущения будут колебаться внутри корпуса - интерферировать.
Да и слово турбина - по настоящему это часть ТРД - это как раз задняя часть двигателя, вентиляторные лопатки, насаженные на общем валу. Через них проходит горячий воздух (сгоревшая топливная смесь) и раскручивает эту турбину, через вал вращение передается на передние лопатки (до камеры сгорания) компессора, который засасывает воздух для работы камеры сгорания.
Ну то, что журналисты (обыватели) называют ТУРБИНОЙ - это как раз ТУРБО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.
Если теоретически раскрутить лопасти вертолета до сверхзвука, ИМХО конечно все ударные волны от кончиков лопастей сольются в рокот, да еще и будут между собой интерферировать - и будут гасить друг друга. Чисто ИМХО…
😃
видимо необходимо вмешаться
про кнут - правда. на этот счет даже были в свое время проведены изыскания.
насчет перехода через скорость звука гражданин из астрахани совершенно прав. когда тело (извините за выражение) движется на сверхзвуке, вокруг него образуется ударная волна (потому что в жидкостях возмущения передаются со скоростью звука). ударные волны бывают сильные (называются “скачки уплотнения”, в которых происходит диссипация энергии) и слабые (“характеристики” в которых формально диссипация не происходит и энтропия не растет). причем сильными бывают только волны сжатия. волны разрежения вывают только слабыми. так вот когда самоль летит на сврхзвуке вокрег него образуется целая куча ударных волн сложной формы. причем местные скачки возникают уже на субзвуке при м=0.85-.9 что и вызывает волновой кризис и прочие прелести. так вот на большом расстоянии от самолета сильные скачки вырождаются в слабую ударную волну которая имеет коническую форму и простирается на десятки км от самолета. в такой волне в пленку воздуха толщиной в несколько пробегов молекул (наверно порядка 0.1 мм) просходит небольшое повышение давленя (десятки паскалей). Этот конус назыется конусом маха. угол этого конуса пропррционален числу М. так вот если самоль летит горизонтально, проекция этого конуса на землю представляет собой гиперболу. и если какой либо чел попадает на эту гиперболу он слыши довольно громкий хлопок тк. уши у среднего чела довольно чувсвительные и такое кратковременное незначительно повышение давления воспинимается ушами именно так
Часть 2
Поскольку я не большой спец в настоящих вертолетах и мои знания ограничиваются какими то урывками про ми-8 полученными на военной кайфедре типа видно ли красные хрени в лопастях отпишу я про турбореактивные двигатели и сврхзвук.
вообще сверзвука в гтд стараются избегать по причине падения кпд и тд. то что товарисчь там написал про 100000 об и 1000 м/с полная хрень. он там гдето ошибся.
начну с того что скорость звука в газе зависит от его физ свойст и прежде всего вязкости и плотности. вызкость газов с темперетурой растет тк молекулы начинают дергаться быстрее и чаше сталкиваются а это и есть природа вязкости.
так вот вы можете часто видеть что ГТД немного кособокие - задняя часть где находится турбина часто большего диаметра чем вход где компрессор.(хотя на современнх моторах это не видно тк. спрятано внутри огромного второго котура спрятан сам газогенератор.
так вот по мере сжатия воздуха он нагревается как знают велосипедисты и скорость звука в нем растет. так что если на первой ступени компрессора м=1 то на какой нить третей он уже 0.8 а после 6й - 0.5
в тербине еще круче - там газ еще подогревается так что скорость звука после турбины вполне может быть под 1000 м/с
Но для справедливостинадо сказать что первые ступени осевых компрессовров стали делать трансзвуковыми.
теперь про центробежные колеса
современные колеса имеют коэф повышения давление 8-10 на одно колесо. это достигается при окружных скоростях на периферии наверно под 600 м/с и ограничение это связано в овновновном с прочноснтными хар-ками стали или титана. но сверзхзвук там если и есть то не большой опять же из за температуры воздуха- не забывайте что там давление высокое (при 0гр цельсия 330мс а при 500 - примерно 550мс)
ну как то так
а вот еще
я мног раз наблюдал в сверхзвукой трубе переход через звук. сущесвует методика визуализации ударных волн так что все это довольно наглядно.
при м0.8 0.9 появляются местные скачечки с 1 до 1.2 начинается довольно сильная вибрация а скачки никак не устаканятсяи прыгают меняется угол и тд. только после 1.2 картина волн стабилизируется и вибрация прекращается
хлопков конечно никаких не слышно тк труба оч сильно шумит а модель маленькая порядка 10-20 см
ЗЫ с турбинами рядом стоял много и с разными - большими и маленькими - хлопков нет:)
видимо необходимо вмешаться
про кнут - правда. на этот счет даже были в свое время проведены изыскания.
насчет перехода через скорость звука гражданин из астрахани совершенно прав…
Ну неправ я не мог быть по любому - в прошлом с этими вещами соприкасался вплотную…
Я пытался объяснить ребяткам по простому (своими словами, так сказать…) - а ты уж загнул!!! 😉)
Хотя все верно, без точных формулировок и цифр бывает невозможно объяснить некоторые вещи.
😃
…
ЗЫ с турбинами рядом стоял много и с разными - большими и маленькими - хлопков нет:)
Да и не должно быть никаких “хлопков”…
😃
видимо необходимо вмешаться
про кнут - правда. на этот счет даже были в свое время проведены изыскания.
…
Да слышал эту, будем называть ее “ИСТОРИЮ”, еще на кафедре аэродинамики во второй половине 80-х. Но препод не предоставил никаких доказательств (оно наверное и не нужно было), ссылок на сайт по этому вопросу не дал (не было тогда еще интернета в Совдепии).
Вполне возможно, что кончик кнута достигает скорости, при которой возникает скачок уплотнения, а может это звук сорикосновения кончика кнута о другую часть поверхности кнута… Не буду опровергать и подтверждать. Пастухом никогда не был, и возможно уже мне им и не быть:-)))))))) А может плюнуть на все, уехать в деревню, да устроится пастухом - ЭХ ХОРОШО-о-о!!! 😉))
😃
😃
то что товарисчь там написал про 100000 об и 1000 м/с полная хрень. он там гдето ошибся.
Математика ошибаться не умеет.
L = 2(пи)R = 6.28*0.1м = 0,628м
n=100000 об/мин = 1667 об/сек
V= L*n = 1667*0.628 = 1047 м/сек . Как это не прискорбно. 😅
Другое дело, что это чисто линейная (окружная) скорость. А воздух то не стоит, он же то же движется! Вот по этому, в дополнение ко всем прочим эффектам, надо учитывать реальную (а не математическую) скорость лопаток в воздушном потоке.
я не про математику а исходные данные
где вы видали турбину (как вы это назывете) которая крутится 100 тыс при диаметре 20см???
наверно не ошибусь если скажу что лопаточные машины с такими окружными скоростями не существуют просто по соображениям прочности
при проектировании гтд всегда есть противоречие между возможностью обеспечения прочности, максимального напора и максимального кпд.
те колеса что применяют на модельных гтд обычно берут от турбонагнетателей двс. они не отличаются высокими характеристиками ни по напору ни по кпд. к тому же обеспечить высокий кпд вообще сложно на малых колесах прежде всего по технологическим соображениям (маленькое колесо сложно хорошо спрофилировать, большие относительные радиальные зазоры и тд)
да и еще
внешний диаметр мотора с центробежным компрессором сильно больше чем диаметр самого колеса.
если вы бы изучили конструкцию центробежного компрессора вы бы знали что вокруг колеса обязательно присутствует безлопаточный диффузор довольно большого диаметра, где кинетическая энергия газа, подведенная колесом преобразуется в давление. за ним как правидо следует лопаточный диффузор который еще добавляет диаметра и не только преобразет энергию но и позволяет получитьт нужное поле скоростей на входе в камеру сгорания.
именно поэтому большие моторы с расходом больше 20-30 кг/сек делают с осевыми компрессорами - мидель сильтно растет (вспомните миг15 - очень пузатый самолетик именно потому что там был центробежный компрессов)
www.lambert-modellturbinen.de/html/english.html
самый маленький гтд
243 тыс об
внешний диаметр 55мм
компрессор думаю 30мм
посчитайте
😃
Ничего не понял. Ошибка в расчётах есть? Нет!
При чём тут эффективность конкретной конструктивной разновидности? Прочности материалов? 😕
Речь ведь не об этом. Речь о скорости звука? И причинах, по которым, да же если бы колесо гипотетического компресора вращалось со скоростью 1000м/сек. на краю, никакого удара (скорее всего) мы бы не услышали.
P.S. - Вы к стати сами упомянули про турбо-компрессор. Там то же, чисто с математической точки зрения, окружные скорости могут быть выше скорости звука.
не поняли - ваша проблема
посчитайте
Да мне не сложно. 381 м/сек. Ну и что?
😃
Ничего не понял. Ошибка в расчётах есть? Нет!
При чём тут эффективность конкретной конструктивной разновидности? Прочности материалов? 😕
Речь ведь не об этом. Речь о скорости звука? И причинах, по которым, да же если бы колесо гипотетического компресора вращалось со скоростью 1000м/сек. на краю, никакого удара (скорее всего) мы бы не услышали.
…
Да почему ж не услышали бы ТО? Если гипотетически убрать корпус турбины (кольцо-цилиндр), то будет распространятся эта волна-скачок уплотнения (если скорость достаточна для ее возникновения), но человек быдет воспринимать это как рокот (я ранее писал уже) - звук с частотой, равной оборотам в минуту разделить на 60 (колебаний в секунду-Гц).
Вот и все. ИМХО, естественно.
😃
еще надо умножить на число лопаток
при 100тыс об и 20 лопатках получается больше 30кгц - никто не услышит
да и нет на модельных моторах никакого сверхзвука - уже же высчитал математик
еще надо умножить на число лопаток
при 100тыс об и 20 лопатках получается больше 30кгц - никто не услышит
да и нет на модельных моторах никакого сверхзвука - уже же высчитал математик
Ну да, точно лопаток на турбине много… Если применительно к вертолету (90-му) - то умножить на 2.
Эх, хорошо что кто то позаботился обо мне и я грамотный!!! ШУТКА;-)
P.S.
Кстати, занимался в детстве кордовыми моделями (бойцовки в основном) - реально применяли однолопастные винты - на другой стороне груз из металла. Более опытные товарищи утверждали, что они более эффективны, но на практике (личном опыте) - безопаснее… Заводили движки пальцем, по пальцу получать доводилось ногократно и частенько до крови. А тут вероятнось получить по пальцу уменьшается…
😃
😃
А вот тут интересно:
при кружной скорости порядка 420 м.сек … и 29*90 = 2600 Гц его то же “никто не услышит”? Или, пилоты всё же услышат? 😂
что такое 90?
и что интересного то?
яж написал что да, делают трансзвуковые осевые ступени.тем более это вентилятор. но если вы видели как лентает як 42 никакого особого звука нет. но вообще проблема шума в двигателях большой двухконткрности стоит остро. процентов 80 шума создает как раз вентилятор. там делают спец панели с резонаторами как раз для снижения шума.
но мы говорили вроде про модельные гтд…
а вы товарищ не из питера часом?
С Вашего позволения, 90 - это обороты в секунду (смотрим спецификацию двигателя и делим обороты там на 60).
А разговор, вообще то, про “лопасти и скорость звука”. Так по крайней мере начиналось. Но уползли уже куда то очень далеко в сторону … 😃
…
Но уползли уже куда то очень далеко в сторону … 😃
Дык кто то упомянул слово ТУРБИНА - вот и понеслось…
Вообще, то товарищ, который начинал тему - что то не подает признаков жизни. Либо внимательно читает и “нервно курит в углу”, либо потерял всяческий интерес к этому чисто академическому вопросу…
😃
А может ему все же удалось раскрутить лопасти до 4500, ну и получить ими в лоб заодно. Вот и не пишет… 😁