Домашняя Аэродинамическая труба
Жду ПАРАМЕТРЫ МОТОРА.
Наверно упоминавшийся мотор 6кВат, для начала хватит одного.
Мотор 2.4кВат (даже две штуки) не хватит для скорости 50м/сек.
На страничке самарской трубы есть формула расчета, цитата оттуда:
-------
Аэросамарец:
Мощность привода трубы можно рассчитать по формуле:
N = 1/(2000*Eta) * Zeta * Rho * V^3 * S КВт,
где V – скорость потока в рабочей части трубы;
S – площадь поперечного сечения рабочей части трубы;
Rho – плотность воздуха (для скорости потока менее 100 м/с можно считать равной 1.2 кг/м3);
Eta - КПД вентилятора (0.6…0.8);
Zeta – коэффициент гидравлического сопротивления тракта трубы. Он зависит от схемы трубы. В лучших трубах он может достигать величины 0.2. При этом габариты трубы будут большими, такими как у чеховской трубы. В незамкнутой трубе хорошо бы получить 0.4.
Сопротивление тракта рассчитывается отдельно по таблицам. Есть много хороших книжек по гидродинамическим расчетам сопротивления.
-------
Картинка по формуле
по х - скорость в м/сек, по у - мощность в кВат.
Три кривых: верхняя(синяя) - самый низкий КПД трубы и вентилятора(открытая труба),
средняя(красная) - средние значения КПД (параметры самарской трубы подходят, проверил),
нижняя(зеленая) - самые лучшие (вряд ли достижимые) параметры.
Горизонтальные прямые - мощности упоминавшихся моторов (по одному и две штуки).
Один мотор 6кВат выдаст примерно 47м/сек. в р.зоне площадью 0.25 м.кв.
Виксинт не годится, он эластичен, он хорошо заливается но плохо обрабатывается. Пластилин или оконная замазка лучше чем виксинт. Легче сделать мастер модель лопасти и составить винт, чем собирать по фрагментам лопасть. Жду ПАРАМЕТРЫ МОТОРА.
Мастер модели нет.Поэтому и пошел путем сборки лопастей винта.
Овсеп джан, этого достаточно?
Данный двигатель альтернативен бензиновому с объемом 70кубов
Макс -7000об/мин
Мин - 850 об/мин
P при U 48v = 6000 ватт
Ф двигателя - 80мм
Ф - заднего и переднего обтекателя -85-88мм
Ф- вала двигателя - 12мм
U раб.макс - 42v
1v - 170 об/мин
КПД - 88%
Если уж втягиваемся в изготовление композитного винта может имеет смысле рассчитать 3-х листник?Или это может помешать работе ВМГ?
Кевлар нити и стекло тканевые нити достаточны Овсеп?
Если уж втягиваемся в изготовление композитного винта может имеет смысле расчитать 3-х листник?Или это может помешать работе ВМГ?
Роберт, во первых хочу еще раз выразить благодарность Фрр, его номограмма, подтверждает мои имперические расчеты. Я говорил о двух по 6 кВт. Но лучше. конечно начать с одного. Спасибо за подтверждение параметров мотора. Количество лопастей можно определить только в процессе расчета (не имперического), сегодня и завтра я этим буду заниматься. ВВ работающие в кольцах (трубах) отличаются от обычных, все это я сделаю. Остался один параметр. Ты упоминал 609 мм. это диаметр трубы в зоне ВМГ или диам. ВВ. При хорошем изготовлении комплекса, зазор между концами лопастей и стенками должен не превышать 1 мм. Подтверди сейчас и я начну считать.
Роберт, во первых хочу еще раз выразить благодарность Фрр, его номограмма, подтверждает мои имперические расчеты. Я говорил о двух по 6 кВт. Но лучше. конечно начать с одного. Спасибо за подтверждение параметров мотора. Количество лопастей можно определить только в процессе расчета (не имперического), сегодня и завтра я этим буду заниматься. ВВ работающие в кольцах (трубах) отличаются от обычных, все это я сделаю. Остался один параметр. Ты упоминал 609 мм. это диаметр трубы в зоне ВМГ или диам. ВВ. При хорошем изготовлении комплекса, зазор между концами лопастей и стенками должен не превышать 1 мм. Подтверди сейчас и я начну считать.
Ф винта 609мм из расчета камеры нагнетания 611мм, Придется сильно попотеть с этим зазором, ох нравится мне это дело турбины собирать:)
Придется сильно попотеть с этим зазором, ох нравится мне это дело турбины собирать
Потеть не придется, если без вибрации и знаеш технологию. Буду считать Д-винта 610.
Макс -7000об/мин Мин - 850 об/мин P при U 48v = 6000 ватт Ф двигателя - 80мм Ф - заднего и переднего обтекателя -85-88мм Ф- вала двигателя - 12мм U раб.макс - 42v 1v - 170 об/мин КПД - 88%
В данных на мотор вижу противоречия: 7000 при 48В, а допустимое 42; диаметр крпуса 80, “обтекатели” просиш 85-88. Кевлар в винтах применять не нужно. Буду исходить из мощности 5,25 квт. Диаметры лучше оставить 80, т.к. уменьшится мидель, не придется делать второй контур охлаждения и увеличется проходное сечение канала. С аэродинамикой центрального тела проблем не будет.
Пост скриптум. Роберт какое сечение на входе в диффузор вы определили (размеры или площадь)?
1.В данных на мотор вижу противоречия: 7000 при 48В, а допустимое 42;
2. диаметр крпуса 80, “обтекатели” просиш 85-88.
3-Буду исходить из мощности 5,25 квт. Диаметры лучше оставить 80, т.к. уменьшится мидель, не придется делать второй контур охлаждения и увеличется проходное сечение канала.
4- Пост скриптум. Роберт какое сечение на входе в диффузор вы определили (размеры или площадь)?
- противоречий со скоростью вращения нет так как 170об/мин х42в=7140об/мин - 140 об/мин запас для падения напряжения на акк. батареях
- удержать Ф- обтекателей на 80мм не смогу технологически, прошу иметь ввиду обтекатели с Ф=85mm для обтекателей.Понимаю важность сокращения мертвого пространства потока на мидель, но к сожалению исполнить меньше Ф обтекателей не смогу из за требований прочности конструкции крепления итд.
- на двигатель будем подавать 125А-42в макс.( для справки - Управление ШИМ двигуном будет иметь запас до 200А-42в)
4.на диффузоре сечение начальная окружность ВМГ 611мм переходящая расширяющийся конус, сечение. Работаем с Игорем над определением площади сечения диффа и всей остальной компоновкой АТ, но пока не добрались до компоновки РК приборов и т.п .
Проверьте почту за вчера. Игорь джан помоги пожалуйста затребованой инфой Овсепу.
удержать Ф- обтекателей на 80мм не смогу технологически, прошу иметь ввиду обтекатели с Ф=85mm для обтекателей.
А нужно ли стараться уменьшить обтекатель?
На второй страничке самарской трубы есть картинка с размером
“Установка карданного вала и кока винта. Кок винта грандиозен! Его диаметр 1 метр.”
а на страничке параметров написано: “Диаметр вентилятора 3 м”
т.е. закрыта средняя треть диаметра.
Frr. то что я вам написал в ЛС потеряло актуальность так как глюков здесь больше не видел. Все остается по прежнему! Спасибо за предоставляемую помощь!
Frr, смасштабировал фотку и получилось следующее, если у трубы вход 3 метра то у чела который у двигуна ВМГ рост 2 метра.см фотку Я бы дал данному челу рост макс 170см а это значит инфа которую они там пишут закрытая и они вводят в заблуждение. Не верю данным о ВМГ, она меньше чем 3м.
Далее, они пишут у них управляется поток в трубе и имеет переменное направление а фотка весьма интересной структуры показывает что лопатки приварены - опять ложь:)
… Количество лопастей можно определить только в процессе расчета (не имперического), сегодня и завтра я этим буду заниматься.
Овсеп джан у ДВС типа который использован в фотке выше, макс скорость вращения колен вала не более 4500об и то ДВС будет в перегрузе по принудительному обдуву так как ДВС далеко стоит от входа и основной поток охлаждения он будет брать от своего винта охлаждения радиатора водяного охлаждения.Там установлены 6 лопастей. Значит ли это что при наших скоростях, которые почти больше в 2-е можно применить всего 2 лопасти? По-моему - да, прошу подтвердить соображения.
А нужно ли стараться уменьшить обтекатель? На второй страничке самарской трубы есть картинка с размером “Установка карданного вала и кока винта. Кок винта грандиозен! Его диаметр 1 метр.” а на страничке параметров написано: “Диаметр вентилятора 3 м” т.е. закрыта средняя треть диаметра.
Это конструктивный параметр, зависит от размеров ступицы винта. Соотношение диаметра и ступицы особой роли не играют. все обусловливается ометаемой площадью. В импеллерах и газовых компрессорах эти соотношения боее “весомые”.
Не верю данным о ВМГ, она меньше чем 3м.
Роберт, ты не прав. По фото чтобы мерить нужно произвести обратные перспективные построения. Эта фотография позволяет произвести такие замеры. Не хочу терять время. Зачем разработчикам тайны, если любой посетитель сможет замерить? Американцы проекты выставляли еще в зачаточном состоянии, и что, много перекопировали. Взять хотя бы “Конкорд”, картинку срисовали, а результат?
Овсеп джан у ДВС типа который использован в фотке выше, макс скорость вращения колен вала не более 4500об и то ДВС будет в перегрузе по принудительному обдуву так как ДВС далеко стоит от входа и основной поток охлаждения он будет брать от своего винта охлаждения радиатора водяного охлаждения.Там установлены 6 лопастей. Значит ли это что при наших скоростях, которые почти больше в 2-е можно применить всего 2 лопасти? По-моему - да, прошу подтвердить соображения.
Роберт, я выше писал, что кол-во лопастей обуславливается ограничениями по диаметру винта. Если таковые обнаружу то, будет и 3 и 4 и сколько нужно. По оборотам. Критическим параметром в ВМГ является линейная скорость концов лопасти, во многом КПД винта зависит от этого. Я думаю, мы ничего секретного не рождаем. Гласность может уменьшить вероятность проб и ошибок. Самый большой секрет, в любом деле, это бардак не подлежащий огласке.
Самый большой секрет, в любом деле, это бардак не подлежащий огласке.
Завтра использую это выражение перед своим руководителем:) а то совсем крышу уже у нас некоторым сносит в коллективе где пашу:))
Предлагаю создать бардак из 3-4 лопастей:)
Лирика…
а причиной почему пишу сейчас явилось то что заметил в конструкции трубы ужас и мне стало жалко людей которые там летають…😦
Посмотрите куда дует выхлоп дизеля, увидели? а теперь представьте каково это летать в РК в потоке где угарный газ от дизеля который крутит лопасти ВМГ занимает около 3%. Они не парашютистов воспитывать собрались кажись, а нюхачей да еще с выбросом адреналина шоб хорошо они запомнили - понюхал, полетал, не понюхал не полетал:)😃
Насчет масштабности и 3м винта. Овсеп джан, помните что вы мене сказали насчет панетнтов профилей? напоминаю (меков мек:)))это коммерческий проект и чем больше они свои детали покажут в размерах тем круче оценят 1 мин полета - чистая реклама!
Я не мог даже в перспективе фотки сделать ошибку на 30% в соразмерностях так как и АТ и чел стоят под одним и тем же углом обзора. Думаю там винт 2,7м 2,5м. Если верить паспортным данным то ВМГ макс скорость в данном АТ 1900 об/мин для 213км/ч
Не 3 метра!см фото, размер обуви средне российский у мужиков,см размер в мм и обувь в лоб смотриться…
Уважаемые участники проектирования АТ! Вы подшли к обсуждению и проектированию устройства, определяющего судьбу всего проекта, - ВМУ. На фотографиях и рисунках АТ, размещенных в теме, есть одна важная особенность конструкции АТ, которую Вы “старательно” обходите стороной: тип устройства для перемещения воздуха в АТ. ОБРАТИТЕ внимание, пожалуйста!
Небольшая подсказка:
- пропеллер (воздушный винт) предназначен для перемещения В окружающей среде;
- импеллер (колесо с лопастями, вентилятор) предназначен для перемещения газа, жидкости и сыпучих тел за счет создания определенного НАПОРА…
Устройства разные по определению и подходы к из проектированию - разные.
Относительный диаметр втулки вентилятора (отношение диаметра втулки к наружному диаметру проточной части) для вентилятора обычно не менее 0,3 (условие размещения лопаток, прочность). При Вашем диаметре канала 0,611 м и dотн=0,3, проходное сечение в плоскости нагнетателя составит примерно 0,27 кв.м., что соизмеримо с проходным сечением рабочей зоны. Соответственно и скорости потока здесь будут примерно равны скоростям в РЗ, а это прямые потери.
Небольшая подсказка: - пропеллер (воздушный винт) предназначен для перемещения В окружающей среде; - импеллер (колесо с лопастями, вентилятор) предназначен для перемещения газа, жидкости и сыпучих тел за счет создания определенного НАПОРА… Устройства разные по определению и подходы к из проектированию - разные.
Все так и представляется, уточнения и коррекция может производится тлько после предвар. расчетов. Пропеллер, в сомолетном понимании здесь не уместен. По предварительным оценкам, два “узких” места: желаемая скорость в раб. зоне; потребная мощность привода, под желаемый поток.
… Пропеллер, в сомолетном понимании здесь не уместен. По предварительным оценкам, два “узких” места: желаемая скорость в раб. зоне; потребная мощность привода, под желаемый поток.
Думаю если мы применим лопасти похожие на фотки той спортивной трубы выше у нас - упадет КПД ВМГ, увеличится естествено энерго потребление ВМГ и физическая установка второго опционального ВМГ без угловой, механически соосной синхронизации шага лопастей первого ВМГ по отношению к вторму будет не возможно.Обычные самолетные пропеллера позволяют исползование парных винтов вращающихся в противофазе. Такие широкие лопасти в противифазе, думаю не покрутишь. И что бум делать если все так плачевно?К чему приводят потери?к падению скорости и производительности кол.выталкиваемого воздуха из ВМГ? До каких цифр?
Народ я хочу почитать литературу где сказано черно по белому что установка самолетных пропеллеров не уместно в АТ и почему не уместно. Можете помочь?
Иначе я в лоб буду вынужден установить винтты самолетов и убедиться в данном утверждении собственными глазами.Мне не понятно почему в АТ с малыми Ф ВМГ и с малыми скоростями как 30-40м/сек нельзя использовать авиа винты, а заведомо должны быть использованы лопасти с низким КПД под названием Импеллерные.
У кого есть опыт замены импеллерных винтов на авиа винты в малых Ф ВМГ, кто нить пробовал?
Думаю если мы применим лопасти похожие на фотки той спортивной трубы выше у нас - упадет КПД ВМГ, увеличится естествено энерго потребление ВМГ и физическая установка второго опционального ВМГ без угловой, механически соосной синхронизации шага лопастей первого ВМГ по отношению к вторму будет не возможно.Обычные самолетные пропеллера позволяют исползование парных винтов вращающихся в противофазе. Такие широкие лопасти в противифазе, думаю не покрутишь. И что бум делать если все так плачевно?К чему приводят потери?к падению скорости и производительности кол.выталкиваемого воздуха из ВМГ? До каких цифр?
Роберт! Ничего плачевного нет. Не нужно ориентироваться по картинкам. Георгий имел ввиду разные критерии при расчетах импеллеров и ВВ. В принципе форма лопасти рождается при расчетах. Предсказать можно только то, что распределения крутки и профили будут разные, потери несколько отличаются. Пока работа стоит. Ждемссс. В фотках мне понравилась подвеска лопастей на ступице. Рационально для любого размера, если помниш, я писал о формовании отдельной лопасти с последующей сборкой. Можно подстраивать и шаг и балансировку и число лопастей.
Не 3 метра!см фото, размер обуви средне российский у мужиков,см размер в мм и обувь в лоб смотриться…
Ориентировка не корректная. По первой фотографии, я строил перспективу, получилось 3 м при росте человека 1,82 м, На этой трудно найти фокус, нет плиток на полу, размытые силуэты, не знаем алгаритма отверстий на кольце. Тем не менее, перспектива значительная и обувь нужно увеличить.
Только что рассматривал сайт вертикальной трубы. Там есть “масштабный” снимок ВМГ на кирпичах. Если хочеш узнать диаметр в “микронах”, можеш прикинуть по этому снимку.
… В фотках мне понравилась подвеска лопастей на ступице. Рационально для любого размера, если помниш, я писал о формовании отдельной лопасти с последующей сборкой. Можно подстраивать и шаг и балансировку и число лопастей…
И мне понравилась идея ступицы, заметил! Но вот как шаг менять не понял конструктив.В основании данных лопастей увидел квадтар в сечении, как же можно квадратом шаг менять? вот если бы был бы многогранник ( что могло бы повлиять на жесткость конструкции) тогда, да, шаг можно было бы менять в ступице разобрав ее и установив лопасти на другую опорную грань.
Народ я хочу почитать литературу где сказано черно по белому что…
Уважаемый Роберт! Многочисленные фото действующих АТ подобного класса, выложенные в Сети, Вас не убеждают… Стремление познать все - похвально, но не производительно. Ещё академик-кораблестроитель Крылов говаривал, что по вопросам, которые редко встречаюся в практике инженера, он должен знать к какому специалисту обратиться за ответом…
Воздух в АТ приобретает скорость за счет перепада давления (напора), создаваемого нагнетателем (вентилятором) и полностью компенсирующего гидравлические потери давления по тракту трубы. Задача же воздушного винта - создать требуемое тяговое усилие с минимальным изменением скорости потока воздуха в плоскости вращения. Популярно.
Разговоры о значительной разнице КПД ВВ и вентилятора пусть останутся на совести ораторов. Ваш скоросной режим в РЗ вполне может обеспечить обычный вентилятор схемы К+СА и без применения противоположно вращающихся роторов. Что гораздо проще и менее затратно. Успеха!
для вентилятора обычно не менее 0,3 (условие размещения лопаток, прочность). При Вашем диаметре канала 0,611 м …
У самарской трубы окружная скорость конца лопасти примерно 300м/с.
Для 7000об/мин получается диаметр 81см, обтекатель 27см, лопасть 27см.
Проходная площадь 0.46м2, скорость потока 26м/сек.(чтобы был расход 12.5м3/сек).
Углы установки (от балды, почти): конец 10град., корень 20град.
Так?
А какие профили лопаток используются?
Разговоры о значительной разнице КПД ВВ и вентилятора пусть останутся на совести ораторов. Ваш скоросной режим в РЗ вполне может обеспечить обычный вентилятор схемы К+СА и без применения противоположно вращающихся роторов. Что гораздо проще и менее затратно. Успеха!
Георгий джан, про низкое КПД “вентиляторов” ( смешное слово для меня, напоминает детство:) импеллеров знаю из собственного опыта так как занимался ими на моделях.
Все системы, которые я в жизни разрабатывал,( не имеет значение сфера) имели вложенным в своем конструктиве запас как прочности так и возможности технологично легкого изменения/дополнения. Возможность установки второй ВМГ считаю важной возможностью для успешной реализации не стандартного АТ.
Разговоры о значительной разнице КПД ВВ и вентилятора пусть останутся на совести ораторов. Ваш скоросной режим в РЗ вполне может обеспечить обычный вентилятор схемы К+СА и без применения противоположно вращающихся роторов. Что гораздо проще и менее затратно.
В принципе, если есть готовое решение и оно рационально и с тех. и с эконом. сторон, почему не применить? Есть конкретное предложение, модель и т.д.?
У самарской трубы окружная скорость конца лопасти примерно 300м/с. Для 7000об/мин получается диаметр 81см, обтекатель 27см, лопасть 27см. Проходная площадь 0.46м2, скорость потока 26м/сек.(чтобы был расход 12.5м3/сек). Углы установки (от балды, почти): конец 10град., корень 20град. Так? А какие профили лопаток используются?
Эти данные не видел, может проглядел. Мне кажется 300м/с многовато для хорошего КПД. Профили для лопастей, самые продвинутые, ARA-D (в серии). Если по прочности пройдут, за остальное я спокоен.
про низкое КПД “вентиляторов” ( смешное слово для меня, напоминает детство импеллеров знаю из собственного опыта так как занимался ими на моделях
Уважаемый Роберт! Нельзя требовать от миниатюрного двигателя качеств, присущих “большому” двигателю. Всю жизнь занимался “маленькими” ВРД и всегда удивляюсь заявлениям о их низких параметрах. Да, ниже чем у “больших”, но не так катастрофично, как об этом проповедуют. Импеллерные дела моделистов - отдельный грустный разговор. А сверхзвуковой высоконапорный одноступенчатый вентилятор, с диаметром вдвое меньше Вашего, имеет КПД выше 0,8… У дозвукового КПД - выше, но напор - ниже.
Есть конкретное предложение, модель и т.д.?
Вот когда будут выполнены расчеты АТ, позволяющие достаточно точно говорить о расходе воздуха и величине гидравлического сопротивления воздушного тракта (необходимом напоре, перепаде давления), тогда подобрать модель вентилятора с требуемой напорно-расходной характеристикой и пересчитать её Ваш конкретный случай - особого труда не составит. Есть каталоги осевых вентиляторов, справочники. Вам - то практически потребуется только крыльчатка, раз Вы настроились на применение бесколлекторных двигателей. Для “успокоения” потока от закрутки на выходе, вентилятор можно будет дооснастить спрямляющим аппаратом.
Уважаемый Роберт! Нельзя требовать от миниатюрного двигателя качеств, присущих “большому” двигателю. Всю жизнь занимался “маленькими” ВРД и всегда удивляюсь заявлениям о их низких параметрах. Да, ниже чем у “больших”, но не так катастрофично, как об этом проповедуют. Импеллерные дела моделистов - отдельный грустный разговор. А сверхзвуковой высоконапорный одноступенчатый вентилятор, с диаметром вдвое меньше Вашего, имеет КПД выше 0,8… У дозвукового КПД - выше, но напор - ниже.
Согласен габарит и вес магнитопровода имеет значение для КПД электрических двигателей.Думаю принцип работы ВРД нельзя даже близко сравниваться с электрическими иммпелерами моделистов даже если Ф системы >150мм …есть качественные иммпелера , но они стоят как крыло реального самолета для средних моделистов…