Домашняя Аэродинамическая труба

Стрела_RoSa

Овсеп джан а что дает увеличение объема прокачиваемого воздуха при параллельной системе ВМГ? Видимо что то происходит с вязкостью…Скорость то остается прежней и Re таким же…
Как я понимаю 2 ВМГ увеличат объем трубы и это как то повлияет на увеличение числа Re… по- моему надо уже нам понять какой Re мы хотим получить в трубе так как его можно увеличить путем искусственного увеличения давления в трубе труба из пены должна иметь стеклотканевую “обертку” ириской толщиной около 5 мм, а то она лопнет:) при давлении 25кг/см^2

как можно посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом 24/14?

ДедЮз
Frr:

Примерно посчитал потери в сжимающем участке: при сжатии в 4 раза - 6% от мощности в р.зоне.

А если “прессовать” по экспоненте, будет еще меньше. Диффузор оставить коническим. Сделать РЗ открытой и “губу” вокруг диффузора (обратный Кларк10-12%), пусть, даже, прямоугольной формы.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

А если “прессовать” по экспоненте, будет еще меньше. Диффузор оставить коническим. Сделать РЗ открытой и “губу” вокруг диффузора (обратный Кларк10-12%), пусть, даже, прямоугольной формы.

Ух ты. какая идея, спасибо! Схватил! ша начну генерить предложение в автокаде

А коллектор/конфузор тоже можно из кларка?

и еще, можно я сделаю многогранник , ну скажем 18 граней( по 20 градусов деление окружности) и диффузор и конфузор и с обратным профилем кларка 10%, что такое может изменить в худшую сторону?

ДедЮз
Стрела_RoSa:

Овсеп джан а что дает увеличение объема прокачиваемого воздуха при параллельной системе ВМГ? Видимо что то происходит с вязкостью…Скорость то остается прежней и Re таким же…

Роберт! Там я написал, увеличивается раб зона при неизменных скоростных параметрах. Еще раз просмотри.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Роберт! Там я написал, увеличивается раб зона при неизменных скоростных параметрах. Еще раз просмотри.

понял

Жорж:

Советую скачать и ознакомиться с книгой “Аэродинамический эксперимент в машиностроении”, Повх - ссылок в сети много - чтобы “не ходить по граблям”.

Огромное Спасибо! Классная книга! То что надо!

Народ, помогите - как посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом за 1 мин 24/14? формула есть?

ДедЮз
Стрела_RoSa:

как можно посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом 24/14?

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормално, без пкльсаций и других встечающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным. Рейнольсы, относительный параметр. Зависит от скорости и геометрии модели, и Ро - к счастью постоянной в эксперименте. Роберт, одно несомненно. Нужно определиться, что мы хотим от трубы. Продуть модель -не реально. Модель большая. Масштабировать модель-очень хлопотно. Мне видется что на такой трубе можно получать интересные и полезные данные по поверхностям (качество поверхности), по профилям, по элементам механизации, по аэродинамическим малым поверхностям, по органам управления, по реакциям различных наворотов (камеры, внешние подвески и т.п.). Кстати, почему эта тема не обсуждалась. Я со своей склеротичностью, думал, что это обговаривалось. Включил, посмотрел, не нашел.
Объем прокачиваемого воздуха можно просчитать с двух концов. 1-й. Данные фирмы изгот. мотора с винтом по тяге. Ометаемая площ винта и тяга позволяют.
2-й, даны шаг и обороты, вводим поправку на скольжение и тоже выходим на объем. А для чего это? Это же не нефть!(шютка)

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормально, без пульсаций и других встречающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным. Рейнольсы, относительный параметр. Зависит от скорости и геометрии модели, и Ро - к счастью постоянной в эксперименте. Роберт, одно несомненно. Нужно определиться, что мы хотим от трубы. Продуть модель -не реально. Модель большая. Масштабировать модель-очень хлопотно. Мне видется что на такой трубе можно получать интересные и полезные данные по поверхностям (качество поверхности), по профилям, по элементам механизации, по аэродинамическим малым поверхностям, по органам управления, по реакциям различных наворотов (камеры, внешние подвески и т.п.). Кстати, почему эта тема не обсуждалась. Я со своей склеротичностью, думал, что это обговаривалось. Включил, посмотрел, не нашел.

Вот:) согласен , но для поверхностей и измерений нагрузок на них например нужна скорость приближенная полету, а при 3-4000 и с пропом 24/14 она маленкая, поэтому я в самом начале выбрал двигун 250 об/на вольт у которого макс скорость была 118км/ч, уже что то, не так ли? Моделировать по масштабу модели тоже могу, трудно но могу, ЧПУ выручит и плотный пенопласт.но тут подводный камень кажись, маленькая модель ЛА под потоком 118км не будет выдовать данных о поведении под 118км, или это не так?

ДедЮз:

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормално, без пкльсаций и других встечающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным.

Объем прокачиваемого воздуха можно просчитать с двух концов. 1-й. Данные фирмы изгот. мотора с винтом по тяге. Ометаемая площ винта и тяга позволяют.
2-й, даны шаг и обороты, вводим поправку на скольжение и тоже выходим на объем. А для чего это? Это же не нефть!(шютка)

Нашел: О. п. винта вычисляется как площадь круга с радиусом, равным радиусу несущего винта. Эта характеристика является определяющей в аэродинамических расчётах вертолётов (подобно площади несущей поверхности других летательных аппаратов).

Насчет пугай народ скажу так - я могу добиться герметичности трубы и накачать туда воздух, поднять давление во всей трубе до 25атм, есть компрессор…Такое увеличт Re до 1.38*10^-8 степени при скорости потока 40м/сек а может и больше если раб зона маленькая как у нас:) не так?.. может и так но такое давление может повредить модель,просто раздавить если внутри модели будут герметичные пустоты пены - предложение снято!

ДедЮз

Только что прибл. прикинул, получилось при 7000 об/мин около 10000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Только что прибл. прикинул, получилось при 7000 об/мин около 10000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

строим цилиндр диаметром винта и длиной в шаг винта, считаем его объем в куб/см - это объем за 1 оборот пропа -так?

ДедЮз

[quote=Стрела RoSa;2367371]Вот согласен , но для поверхностей и измерений нагрузок на них например нужна скорость приближенная полету, а при 3-4000 и с пропом 24/14 она маленкая, поэтому я в самом начале выбрал двигун 250 об/на вольт у которого макс скорость была 118км/ч, уже что то, не так ли? Моделировать по масштабу модели тоже могу, трудно но могу, ЧПУ выручит и плотный пенопласт.но тут подводный камень кажись, маленькая модель ЛА под потоком 118км не будет выдовать данных о поведении под 118км, или это не так?[/quot
Насчет скорости согласен. А что за модель летает со скор. более 100 км/час. Планерам и пенолетам это не грозит. Скоростные, но там нет наворотов, и вся методика давно отработана.
В принципе, можно с пом. насадок увнличить скоростб в разы, но с потерей сечений. При этом можно продувать элементы, о чем говорилось. А масштабные модели не так просты, как кажется.
Полное подобие до мелочей и качество поверхности при абсолютной жесткости, можно получить в основном из металла или если из дерева, то с армированной основой. Коллеги не дадут соврать. И ты можеш прикинуть. Толщина крыла, а теперь уменьш её и чтобы жесткость сохранилась, а что говорить об оперении. Одну штопорную модель помогал делать в студенческие годы, второй раз не хочу. Пусть машина делает из металла.

Стрела_RoSa:

строим цилиндр диаметром винта и длиной в шаг винта, считаем его объем в куб/см - это объем за 1 оборот пропа -так?

Не совсемь, я же писал, с учетом скольжения. Для прикидок можно принять как -10%. А точные расчеты требуют доп данных.

Начал рисовать трубу. Хочу унифицировать по двигателям 1 или 1+1. Скоростной напор может возрости на 50-75%. Сечение по предвар. расчетам прямоугольное 400х500 мм (20 квадрат.дециметров).

Стрела_RoSa
ДедЮз:
  1. Насчет скорости согласен. А что за модель летает со скор. более 100 км/час. Планерам и пенолетам это не грозит.

  2. А масштабные модели не так просты, как кажется.

По 1- грозит пенолету больше 200км если он покрыт композитом, у меня получается
по 2 - согласен, ниче не получится из пены, стрельнул…простите:(

вот изобразил формулу:)

SAN
ДедЮз:

10.000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

10 кубометров?

Стрела_RoSa

… а как 10 кубов?

ДедЮз:

Начал рисовать трубу. Хочу унифицировать по двигателям 1 или 1+1. Скоростной напор может возрости на 50-75%. Сечение по предвар. расчетам прямоугольное 400х500 мм (20 квадрат.дециметров).

Мда такое увеличение скорости может может сильно изменить- увеличить Re.

ДедЮз
SAN:

10 кубометров?

Ну да, 11 кг тяги тоже выводит на эти объемы.

Стрела_RoSa:

… а как 10 кубов?

Д 6,1 дм или 29,2 квадр.дм; Обороты 7000 в мин=116 в сек. Шаг 15"=3,81 дм. Скольжение, грубо 10% (у хор. винта меньше). Умножаем омет площ на обороты и шаг со скольжением:
29,2*116*3,4=11515 куб.дм. округлил в меньш. сморону = 10 кубометров. По тяге, формула с этажами, но ответ схожий.Если примитивно, то статическую тягу делить на Ро воздуха, т.е. 11:1,22кг/м.куб=9,2 м.куб.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

А если “прессовать” по экспоненте, будет еще меньше. Диффузор оставить коническим. Сделать РЗ открытой и “губу” вокруг диффузора (обратный Кларк10-12%), пусть, даже, прямоугольной формы.

идея - эскиз трубы с кларками Y 11 % вместо прямых линий ниже.Это возможно исполнить технически, а вот хуже он или лучше получится хотелось бы услышать от вас.
Что исправить, где пойти прямыми и где оставить Кларк Y профиль? Сечение трубы везде кроме раб.зоны будет окружностью разделенной на 18 профилированных сегментов( по 20 градусов каждый. Размеры общие указал, пока не выкладываю DXF… Пока не знаю под каким углом надо дуть пропеллеру, но это дело исправимое технически, он может быть найдем экспериментально. Никогда не видел таких труб, идея использовать профили толкнуло меня исполнить данный чертеж, хотел увидеть как это может выглядеть. Может он и коряво выглядит, но весь из профилей почти.Использовал только верхнюю часть камеры профиля, нижнюю, по средней линии удалил.

truba w razmerakh.rar

Жорж
Frr:

1…Написано (стр.43), что в замкнутых А.трубах мощность нужна меньше в несколько раз…
2…Почему? 9*30*30/2=4050Дж/сек=4кВт

  1. В трубах больших скоростей (за 50…100 м/с) это имеет место, а на малых скоростях (которые планируются) будут крохи…
  2. Вы определили кинетическую энергию (мощность) потока в рабочей зоне трубы и только. Нагнетатель же имеет КПД отличное от 100% и будет хорошо, если достигнет процентов 80-ти. Рабочую точку вентилятора рекомендуется выбирать на уровне 0,9 напора (все загрязняется, изнашивается, погрешности изготовления нагнетателя и проточной части трубы…), плюс гидравлические потери в тракте.
    В начальный период работы трубы, до выхода на режим, поток в трубе нужно разогнать (не зависит от типа трубы), поэтому в этот период динамическая добавка от движущегося потока будет минимальной, а нагнетателю потребуется мощность, соответствующая работе в незамкнутой трубе. Конечно, мощность привода можно и уменьшить, но время выхода трубы на режим может значительно увеличиться и она будет хуже регулироваться. (к вопросу в сообщении 79)

Для ДедЮз-а на вопрос " Вы приводите исходные для раб. сечения 1кв.м…"
Приведены цифры для площадей 0,25 и 0,09 кв. м. Вы и сами можете это легко проверить по уравнению неразрывности потока для несжимаемого газа (справедливо для малых скоростей потока): умножаем скорость потока (30 м/с) на площадь (0,25 кв.м) и получаем объемный расход 7,5 куб.м - я не поленился в расчете воспользоваться таблицами ГДФ, которые окащались под рукой… Видим, что результат совпал.

Стрела_RoSa
Стрела_RoSa:

идея - эскиз трубы с кларками Y 11 % вместо прямых линий ниже.Это возможно исполнить технически, а вот хуже он или лучше получится хотелось бы услышать от вас.
Что исправить, где пойти прямыми и где оставить Кларк Y профиль?

Игор, Овсеп, Георгий, прошу прокомментировать приложенный эскиз трубы выше сообщение 95

ДедЮз:

…Обороты 7000 в мин=116 в сек. Шаг 15"=3,81 дм.

Овсеп джан я не понимаю как вы получаете 116 цифру и что эта цифра означает?116 чего в секунду? метров или?

ДедЮз
Стрела_RoSa:

Может он и коряво выглядит, но весь из профилей почти.Использовал только верхнюю часть камеры профиля, нижнюю, по средней линии удалил.

Роберт, ты не понял меня. Губа Кларк У, это охватывающая диффузор насадка, эквидистантное “кольцо” вокруг заборника для снижения потерь и пулсаций на входе. В самом канале входа (диффузоре) можно сделать перфорацию для дренажа. Как это настраивать я расскажу, когда труба будет готова. Стенки ТРУБЫ должны быть плоскими (если труба не круглая). Спеши медленно и все успееш.

Стрела_RoSa:

я не понимаю как вы получаете 116 цифру и что эта цифра означает?116 чего в секунду? метров или?

Или то, что написано перед 7000. Если 7000:60секунд(в минуте)=116 оборотов в секунду. Выше забыл пояснить, что по скорости, “производительность” винта считал, для винта 24х15, а тяга 11 кГс у производителя, замерена с винтом 22х14, отсюда и разница в 3 кубометра.

Стрела_RoSa
ДедЮз:
  • Губа Кларк У, это охватывающая диффузор насадка, эквидистантное “кольцо” вокруг заборника для снижения потерь и пулсаций на входе. В самом канале входа (диффузоре) можно сделать перфорацию для дренажа. Как это настраивать я расскажу, когда труба будет готова. Стенки ТРУБЫ должны быть плоскими (если труба не круглая).
  • Или то, что написано перед 7000. Если 7000:60секунд(в минуте)=116 оборотов в секунду. Выше забыл пояснить, что по скорости, “производительность” винта считал, для винта 24х15, а тяга 11 кГс у производителя, замерена с винтом 22х14, отсюда и разница в 3 кубометра.

Сдаюсь, “Губа Кларк У, это охватывающая диффузор насадка” можете показать о чем речь?😦

  • то, что написано перед 7000 тоже в догадках как посчитали:(
  • Стенки ТРУБЫ должны быть плоскими (если труба не круглая) - не понимаю это как если труба не круглая, она же у меня будет иметь округлое сечение везде, кроме раб камеры куда округлость выйдет квадратом как показал в живую , на фотках моделирования
    короче, не мой день:(
Frr
Стрела_RoSa:

Стенки ТРУБЫ должны быть плоскими (если труба не круглая) - не понимаю это


Если труба не круглая(в сечении) т.е. квадратная - то стенки плоские, если труба круглая (в сечении) то стенки только прямые (но не плоские, ну это ж не плоскость 😃)

[quote=Жорж;2367682]Вы определили кинетическую энергию (мощность) потока в рабочей зоне трубы и только. Нагнетатель же имеет КПД отличное от 100% и будет хорошо, если достигнет процентов 80-ти. Рабочую точку вентилятора рекомендуется выбирать на уровне 0,9 напора (все загрязняется, изнашивается, погрешности изготовления нагнетателя и проточной части трубы…), плюс гидравлические потери в тракте./quote]
Т.е. КПД получается: для 0.25 - 65% (4.05/6.2), для 0.09 - 58% (1.458/2.5), цифры разные - это округление или еще что-то учтено?

Frame

Здравствуйте все! Посмотрел эскиз. Для удобства разделил конструкцию на зоны (представлено на рисунке).
Теперь мои замечания. Считаю, что применение криволинейных поверхностей (профилей) по каналам-это излишество, усложняющее конструкцию. Давайте по порядку. Вначале ВМГ нагнетает поток в диффузор (1). Задача: прокачать как можно больший объём воздуха в канал перед рабочей камерой. Так как до рабочей камеры поток проходит наибольший путь, то очевидно здесь будут наибольшие потери. Чтобы их снизить необходимо уменьшить скорость потока и провести его как можно плавнее. Диффузор (1) нужно делать с плавно увеличивающейся площадью сечения. Это проще всего сделать с прямыми образующими. Расширение потока прежде всего нужно для того, чтобы увеличить объём и сгладить скосы от вращаещегося винта.Не стоит поток отводить по оси в сторону, как на рисунке. Отвод в сторону-это равноценно повороту. Ось диффузора нужно делать прямой и совпадающей с осью винта. После прохождения диффузора поток уже не надо больше расширять, а нужно только провести по двум коленам с минимальными потерями. Сечения канала 2 и 3 должны быть как на выходе диффузора 1. За счёт двух поворотов поток ещё затормозится. Далее участок 4. Его задача сжать поток до конфузора 5 и убрать пульсации и завихрения от предыдущего движения. Здесь нужно ставить спрямляющую решётку. Конфузор 5 на мой взгляд вполне можно профилировать ка профиль Кларк. Толщина этого профиля должна обеспечить сжатие до требуемого сечения рабочей камеры. Но канал не должен здесь больше раширяться после прохождения самого узкого сечения. На мой взгляд размеры камеры должны быть меньше диаметра винта, собственно как на рисунке и сделано. После прохождения камеры поток входит в зону диффузора 7. Я так понял, что Овсеп джан и имеет ввиду губу именно для диффузора 7. Так как поток от продуваемой модели будет возмущён, он выидет из рабочей камеры несколько расширенным. Его нужно собрать обратно с помощью губы, охватывающей диффузор 7. На мой взгляд нет смысла зажимать поток в диффузоре 7 до сечения меньше, чем в рабочей камере, чтобы потом его начать опять расширять. Расширение потока возможно в диффузоре 7, а может и желательно, но сжимать его там не надо. Ну дальше участки 8 и 9 с постоянным сечением. А вот перед входом потока в зону винта его можно поджать с помощью губы в виде профиля Кларк ( как в импеллерах). Следовательно, перед этой губой площадь канала должна быть несколько больше, чем площадь, ометаемая винтом.
P.S.Книжку по аэроэксперименту в машиностроении скачал. Очень хорошая, начинаю читать. С уважением.

Frr:

Если труба не круглая(в сечении) т.е. квадратная - то стенки плоские, если труба круглая (в сечении) то стенки только прямые (но не плоские, ну это ж не плоскость )

Всё очень логично.