Расчет тяги
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.
Странно, чем выше давление, тем производительность падает.
Просто это слабо совместимые задачи: значительно повысить давление или прокачать максимальный объем воздуха. Компрессор (как должно быть понятно из названия) способен создавать значительное давление. Вентилятор способен прокачивать большие объемы воздуха.
И, заметьте, реактивная тяга зависит от производительности установки, а не от повышения давления.
Вот, если вы переключитесь на модель СВП, тогда компрессор вам вполне подойдет.
Если вы захотите поэкспериментировать с afterburner’ом - компрессор так же может проявить себя в лучшем свете.
Охото что то новое и интересное. СВП даже купить небольшие можно готовые. И оно не летает )
Внутри легкого корпуса модели разместить 10 штук 120мм импеллера с впускными расширяющими и выпускными сужающи каналами. Это будет как главная тяга. И 4 штуки подруливающими.
Внутри легкого корпуса модели разместить 10 штук 120мм импеллера с впускными расширяющими и выпускными сужающи каналами. Это будет как главная тяга. И 4 штуки подруливающими.
Можете пояснить, зачем сужающие каналы?
Гдето читал что сужение на 10% повысит тягу.
Значит надо собирать один импеллер мощный под 120мм/127мм. Прогнать его в полноценном одном канале имитирующий в модели. Сделать макет 1/8. И начинать делать раму под них 😃
К задаче поста #1.
К задаче поста #1.
Спасибо за расчет.
Гдето читал что сужение на 10% повысит тягу.
Не могу уверенно опровергнуть, но теоретическое рассуждение к такому выводу не приводит: сужение канала спровоцирует повышение давления на срезе сопла, увеличение скорости истечения рабочего тела, но уменьшение производительности установки. Тяга установки линейно зависит от скорости истечения рабочего тела и квадратично от производительности:
(1) F = v Δm/Δt,
где v - скорость истечения рабочего тела,
Δm - масса рабочего тела, отбрасываемая за промежуток времени Δt.
v = ΔV / Δt / S,
где ΔV - объем рабочего тела за промежуток времени Δt,
S - сечение сопла.
Жирным выделена производительность установки.
Δm = ΔV ρ,
где ρ - плотность рабочего тела.
Таким образом,
F = (ΔV / (Δt S)) (ΔV ρ / Δt) = ΔV^2 ρ / (S Δt).
При Δt=1 (с),
(2) F = (V’ / S) (V’ ρ) = V’^2 ρ / S,
где V’ - производительность установки [м куб. / с].
Из (1) видна линейная зависимость тяги от скорости истечения рабочего тела, из (2) видна квадратичная зависимость тяги от производительности установки.
Скажем так, без эксперимента, я бы не стал опираться на это эмпирическое правило десяти процентов.
К задаче поста #1.
Я нервно курю в сторонке… 😃 Хотя, я не курю.
Но, если я правильно понял, результаты наших расчетов очень близки (?). Можно ли из этого сделать вывод, что для “околомодельного” применения (и “холодных” МКУ/МВУ), годится моя методика?
Роман, возможно. Надо пробывать. Хотя это может быть особенность конструкции импеллера.
Вот ещё интересно, лучше длинный патрубок делать на впуске или на выпуске? Где КПД меньше всего измениться? Я вот думаю на впуске, так как он будет шире и скорость потока меньше чем на выпуске, так как он например будет прямой. Да и массу лучше уводить вниз для стабилизации.
Значит надо собирать один импеллер мощный под 120мм/127мм. Прогнать его в полноценном одном канале имитирующий в модели. Сделать макет 1/8. И начинать делать раму под них
Я вас снова собираюсь расстроить… 😃
Смотрим на 120 мм импеллеры: раз, два.
Примерная тяга - 7 кгс (скоро мы начнем вычитать! 😉 ).
Примерный вес (с электродвигателем) - 1 кг.
Примерная (долговременная) мощность - 5.5 кВт.
Допустим, мы хотим “летать” 10 мин., отсюда необходимая емкость батареи - (5500/6) Вт ч, округлим до 1 кВт ч.
При напряжении 44.4 В (эти импеллеры работают на батареях 12S), это 22.5 Ач. Округлим до 20 Ач.
Выбираем подходящую батарею… ага, 5 Ач при весе 1.7 кг. Нам нужно четыре таких, так что это всего 6.8 кг!
И вот теперь начинаем вычитать! 7 кгс тяги будут работать на 1 кг импеллера + 6.8 кг батарей + регулятор + корпус - тяга ощутимо меньше веса. А крыльев у нас нет. Что это значит? 😉
P.S. Но если вы приделаете юбку (СВП), то все в порядке!
Capacity: 5000mAh Voltage: 6S1P / 6S Cell / 22.2V вес 786гр нам таких два = 44,4 В 5000А 1572гр 222Вт * на 60 = 13320Вт на минуту почти 8 квт на кг/мин
Например импеллер 120мм при 2800ватт дает тяги 4500гр +1кг акб + вес самого 850грамм с регулятором=2700гр тяги на 2,85 минуты. Маловато (
27 штук таких надо
Capacity: 5000mAh Voltage: 6S1P / 6S Cell / 22.2V вес 786гр нам таких два = 44,4 В 5000А 1572гр 222Вт…
Дальше ничего не понял.
Маловато (
Но эту идею вы донесли 😃
Вы посчитали самый неэффективный импеллер 1вт/1.27гр есть 1вт/1.8гр и время полета хватит 3 минуты. Хотя что это за модель с 3 минутами (
27 штук таких надо
Так как указанный аккумулятор имеет формулу 6S1P, вам нужно их спаривать. Общее количество всегда будет четным.
На двадцати шести таких (13 пар) при потребляемой мощности в 5.5 кВт вы пролетите: 5500 W / (13 x (5 Ah x 44.4 V)) = 1,91 h - чуть менее двух часов.
Вы посчитали самый неэффективный импеллер 1вт/1.27гр есть 1вт/1.8гр и время полета хватит 3 минуты. Хотя что это за модель с 3 минутами (
Я посчитал реально продающийся импеллер, который можно купить на HobbiKing - ссылки указаны.
Так как указанный аккумулятор имеет формулу 6S1P, вам нужно их спаривать. Общее количество всегда будет четным.
На двадцати шести таких (13 пар) при потребляемой мощности в 5.5 кВт вы пролетите: 5500 W / (13 x (5 Ah x 44.4 V)) = 1,91 h - чуть менее двух часов.
Я имел в виду 27 импеллеров с тягой 4,5 кг
Я имел в виду 27 импеллеров с тягой 4,5 кг
Охо… просчитайте эту конфигурацию хотя бы по массе!
И по деньгам, ага…