Расчет тяги
Теплотворная способность бензина - примерно 10200 ккал/кг (46 МДж/кг, 34,5 МДж/литр).
Плотность энергии в LiPo аккумуляторах достигает 200 Вт ч / кг (300 Вт ч / л).Приводя к общим единицам измерения, получим 12780 Вт ч / кг (9580 Вт ч / л) у бензина против 200 Вт ч / кг (300 Вт ч / л). Теперь вы видите преимущество двигателя внутреннего сгорания? 😉
Даже если у ДВС будет КПД 20%, а у электродвигателя 90%, бензин все равно обеспечит многократное преимущество по энерговооруженности.
Бензиновый двигатель выигрывает если модель будет летать больше 15 минут при тяге примерно 1Вт/1.8гр. И ещё которые сейчас выпускают боятся отрицательной перегрузки (только кратковременно)
Мне для пробы хватит 4-5 минут полета. Вот в этом выигрывает электромотор. Кратковременно отдаёт большую мощность при малом весе.
Это всё не то 😃
Это, по крайней мере, реализуемо 😃
Я вот посчитал, вроде как можно попробывать сделать компрессор с хорошим кпд. Если взять колесо с улиткой от турбокомпрессора ткр-12 (КПД не менее: 0,8) 45000 об/мин. + бесколлекторник. И попробывать замерить тягу. Только вот с выбором электромотора проблема.
КПД турбины - 0.8+, КПД бесколлекторного электродвигателя - 0.9. Минус потери от возможных утечек и неидеального сопла.
k мку = 0.8 x 0.9 x k сопла = 0.72 x k сопла
То есть максимальный КПД такой МКУ не превысит 70%. Выше мы уже подсчитали, что при КПД МКУ с электроприводом 50% она вас не устраивает. Новая цифра радикально меняет дело?
UPD:
Бензиновый двигатель выигрывает если модель…
На сколько я понял, речь идет о транспортном средстве с человеком на борту. В таком контексте, я полагаю, понятие “модель” неприменимо, а модельные технологии и оборудование могут быть применены лишь весьма ограничено. В частности, я не вижу применения модельным ДВС в вашем аппарате. Моторам от бензокос, бензопил, болгарок, газонокосилок - да, модельным - э… 😉
Это, по крайней мере, реализуемо 😃
КПД турбины - 0.8+, КПД бесколлекторного электродвигателя - 0.9. Минус потери от возможных утечек и неидеального сопла.
k мку = 0.8 x 0.9 x k сопла = 0.72 x k сопла
То есть максимальный КПД такой МКУ не превысит 70%. Выше мы уже подсчитали, что при КПД МКУ 50% она вас не устраивает. Новая цифра радикально меняет дело?
На много лучше 😃 Теперь надо заняться поиском запчастей турбины. Самое трудное будет с подбором электромотора.
боятся отрицательной перегрузки
Если, речь о транспорте вида типа турбо-снего ход-лет, то о каких отрицательных перегрузках может идти речь?
Если, речь о транспорте вида типа турбо-снего
ход-лет, то о каких отрицательных перегрузках может идти речь?
Ну это я привел один из минусов. Отрицательных не должно быть. Вид конечно будет не снегохода )
Ну это я привел один из минусов. Отрицательных не должно быть. Вид конечно будет не снегохода )
Раз “отрицательных не должно быть”, значит для данного аппарата указанная особенность модельных ДВС не является недостатком.
Но ваши оппоненты здесь выступают в роли экстрасенсов, что не всегда интересно… Я думаю, если вы хотите обсудить свой концепт, то этот концепт нужно сначала сформулировать 😦
Вид конечно будет не снегохода )
Эскиз в студию!
Стоит ли говорить, что у вас потенциальные проблемы с устойчивостью (ведь центр тяжести опускать вы, предположительно, не собираетесь)? Планируется ли электронная стабилизация? Другие меры? Дублирование систем?
Раз “отрицательных не должно быть”, значит для данного аппарата указанная особенность модельных ДВС не является недостатком.
Да, но например это большой недостаток: вес двигателя ROTAX 912 60квт 60кг. расход 22л/ч цена 230т.р
Вес электромоторов на 60 квт 11 кг цена 40тр + регуляторы =примерно 80-90т.р+акб
Но ваши оппоненты здесь выступают в роли экстрасенсов, что не всегда интересно… Я думаю, если вы хотите обсудить свой концепт, то этот концепт нужно сначала сформулировать
Я ещё точно сам не знаю. Размер снегохода, вертикального взлета. )
Стоит ли говорить, что у вас потенциальные проблемы с устойчивостью (ведь центр тяжести опускать вы, предположительно, не собираетесь)? Планируется ли электронная стабилизация? Другие меры? Дублирование систем?
Если будут 4 сопла, то управление ими. Применить гироскоп. Поставить акб на минуту работы для дублирования(если такие есть) на посадку модели. Так как будет несколько компрессоров, при аварийном отключение одного, электроника должна поднять мощность остальных для посадки. Поставить на все моторы датчики температуры и раздельное отключение каждого.
Рама из алюминия. Обтекатели из проклееного углеволокна.
Да, но например это большой недостаток: вес двигателя ROTAX 912 60квт 60кг. расход 22л/ч цена 230т.р
Вес электромоторов на 60 квт 11 кг цена 40тр + регуляторы =примерно 80-90т.р+акб
Ну вот, это аргумент. Причем как вес, так и цена 😃
Электромотор и 40 кг аккумуляторов будут весить как один ДВС.
Подумайте над компоновкой. Силовая установка - не все. Да и, все же, спорное вы выбрали решение с компрессорами. Будет интересно увидеть наброски аппарата.
А покрутить свою задумку в модельной плоскости вы не хотите? Собрать модель в масштабе, скажем, 1:5, отработать компоновку и управление, посмотреть, на что это вообще похоже - польза будет (и экономическая в том числе!).
Ну вот, это аргумент. Причем как вес, так и цена
Электромотор и 40 кг аккумуляторов будут весить как один ДВС.Подумайте над компоновкой. Силовая установка - не все. Да и, все же, спорное вы выбрали решение с компрессорами. Будет интересно увидеть наброски аппарата.
А покрутить свою задумку в модельной плоскости вы не хотите? Собрать модель в масштабе, скажем, 1:5, отработать компоновку и управление, посмотреть, на что это вообще похоже - польза будет (и экономическая в том числе!).
Меня терзает смутное сомнение сомнение на счет тяги. Скорее бы собрать и проверить. ) На счет эскиза еще не думал, надо продумать всё. Тип компрессоров сильно повлияет на вид модели.
Если тяга будет меньше задуманной на центробежных, то можно перейти на провернные импеллерные, где тяга уже точно известна какая будет.
(Мощность - это изменении энергии за единицу времени. В данном случае, это изменение кинетической энергии рабочего тела за единицу времени:)
P = (Δm v^2 / 2) / Δt
При расходе 38 л/с, Pвых=228 Вт.
А как у вас получилось 228Вт ? Δt - разница в температуре?
А как у вас получилось 228Вт ? Δt - разница в температуре?
Формула и текст вторят друг-другу.
Мощность - это изменении энергии за единицу времени. В данном случае, это изменение кинетической энергии рабочего тела за единицу времени:
P = (Δm v^2 / 2) / Δt,
где Δm - масса рабочего тела, отбрасываемая за промежуток времени Δt,
v - скорость отбрасываемого рабочего тела.
Жирным выделено выражение кинетической энергии отбрасываемого рабочего тела.
Повторю другими словами: Δt - контрольный отрезок времени (1 с).
Повторите мои расчеты, я старался расписать их достаточно подробно в исходном посте и так же пересчитывал в электронной таблице. Тем не менее, не гарантирую отсутствие ошибок.
Ага нашел свою ошибку. Посчитал на 50л/с.
Такой устроит: диаметр около 280 мм, тяга - до 400 кг vttv.omskportal.ru/ru/node/247
Такой устроит: диаметр около 280 мм, тяга - до 400 кг vttv.omskportal.ru/ru/node/247
Дорогое интересно колесо?
Я вот такое находил 240мм 52000 об/мин
Дорогой - понятие относительное. Особенно в авиации. Кажется, что по ссылке есть адрес изготовителя. Уверен (на 200%), что продаже не подлежит, хотя и поставляется на экспорт.
Вот есть уже готовый образец для подсчета: www.phantomsuperchargers.com/fts-tq25024v.html
Непонятно в чем они измеряют Pressure ratio. Что то вышло у меня 4,3кг тяги при 3500квт примерно .
Вот есть уже готовый образец для подсчета: www.phantomsuperchargers.com/fts-tq25024v.html
Непонятно в чем они измеряют Pressure ratio. Что то вышло у меня 4,3кг тяги при 3500квт примерно .
Про compression ratio можно прочитать сдесь: Compression ratio versus overall pressure ratio. Краткая выдержка:
…pressure ratio is defined as the ratio of the stagnation pressure (перевод) as measured at the front and rear of the compressor… (степень сжатия определяется как отношение давления торможения /давления в критической точке/, измеренного на входе и на выходе компрессора)
Pressure ratio is defined as the pressure increase
PR = P2 / P1
На счет мощности вы, конечно, опечатались: 3.5 кВт или 3500 Вт.
Общая эффективность установки (без дополнительного сопла): motor efficiency ~90-94% x compressor efficiency 72-74% = ~64.8%-69.56%. Добавить потери, связанные с дополнительным соплом.
В итоге, приближаемся к общей эффективности установки ~50% 😃 (при потерях, связанных с дополнительным соплом не более 22.84-28.12%)
Ну вроде выходит 4,3-4,7 кг примерно, если я правильно подсчитал. Странно, чем выше давление, тем производительность падает.
Ну вроде выходит 4,3-4,7 кг примерно, если я правильно подсчитал. Странно, чем выше давление, тем производительность падает.
А какю методику расчета вы использовали? Для методики, которую я использую в посте №2, не достает скорости потока на выходе.
Хотя, да… можно получить из производительности и сечения патрубка. Сейчас проверю…
Подсчитал примерно 😃 По производительности компрессора умноженный на подсчеты теста моего компрессора.
Подсчитал примерно 😃 По производительности компрессора умноженный на подсчеты теста моего компрессора.
Моя, заготовленная еще в начале обсуждения, электронная таблица, говорит, что производительность 400 CFM (188.8 л/с) при сечении сопла (патрубка; размер взят из описания компрессора) 5.065 см кв. даст только 2.153 кгс тяги.
При этом не учитываются потери от неидеального фокуса “сопла” и возможные термодинамические эффекты.
Гм… я боюсь, что сам компрессор (с приводом) весит что-то вроде этого. Если добавить хоть немного батарей, то точно компенсируем тягу весом 😁
Да уж 😦 мало.
Остаются только импеллеры.