Пропеллер
Здесь, про винты.
В дальнейшем готов обсуждать любые вопросы по аэродинамике.
Ну раз пока темы про винты нет, спрошу здесь. Давно мучает вопрос.
Почему максимальный КПД Винтов приходится на шаговое отношение H/D 2-2.2? В чем физика явления?
А я тоже задам сильно мучивший меня вопрос! Что есть распределение шага американское и что есть наше?
Не слышал о делении “наше”-“американское”…Есть множество “ШКОЛ” в аэродинамике винтов, как у нас, так и у “них”…Каждый институт делает расчёты немного по своему (что бы как-то отличаться от других!) А распределение шага вдоль лопасти приблизительно как на рисунке… По другому, комель и конец лопасти разгружаются середина неизменна, или слегка разгружается по диаметру… Это практически на всех винтах… НЕизменный шаг делают только школьники на первых занятиях второго года обучения…(сейчас и этого не делают… Закон, по которому шаг меняется, на каждом винте свой и задают его или по каким-то расчётам или по рекомендациям НИИ… Всё это отрабатывается на испытаниях и ещё изменениям подвергается…как лучше получается, так и делают… НЕ заморачивайте себе особо голову…очень много томов написано на эту тему акадкмиками!! (Есть ещё расчёты ширины и профиля лопасти, расчёт многолопастности и т.д. и т.п.) Удачи!
rcopen.com/files/4d02830d9970730077d0f3cb
Почему максимальный КПД Винтов приходится на шаговое отношение H/D 2-2.2 А Вы нигде не ошиблись? Может диаметр к шагу? Да и вообще я не был бы так категоричен. Это откуда, из статистики, или из теории? Если на клетке с буйволом вы прочитаете “Слон”- не верьте глазам своим! (Козьма Прутков). Откройте соответствующую тему и поговорим.
Вот, что “написано на клетке” ЦАГИ “Справочник авиаконструктора” ТОМ1 стр.179.
“Шаг винта при одних и тех же покрытии и форме лопасти сильно влияет на его характеристику. Максимальный к.п.д. винтов с увеличением шага растет и достигает своего наибольшего значения при относительном шаге порядка h=1.5-2.0; при дальнейшем увеличении шага начинает уменьшаться.” В других источниках эта цифра варьируется до 2.0-2.4.
"Шаг винта при одних и тех же покрытии и форме лопасти сильно влияет на его характеристику
Насколько я понимаю, каждый винт подбирается индивидуально к двигателю в соответствии с требуемой скоростью полёта. Как пишет Гаевский : " Чтобы мощность двигателя использовать полностью, винт модели надо подобрать так, чтобы двигатель в полёте работал на оборотах, близких к режиму максимальной мощности. Для этого необходимо выбрать диаметр и шаг винта". Отсюда следует, что в зависимости от требуемой скорости одному и тому же двигателю потребуется совершенно разные винты. И не факт, что у них будет одинаковое отношение диаметра к шагу. Про “резинщиков” я вообще не говорю. Так как резиномотор вначале работает на очень большом крутящем моменте, вначале желательно иметь завышенный шаг. По мере раскрутки на 15-20 процентов от максимальной величины, крутящий момент падает очень значительно и затем уменьшается медленно и плавно. Здесь требуется меньший шаг.
В принципе, в любом случае, диапазон относительного шага есть, но даже если сравнивать цифры “1,5” и “2” между собой, то разница составит 33 процента(!), не слишком ли много.
Лично я при бодборе винта к ДВС использую следующую таблицу. Там винт подбирается в зависимости от кубатуры. Для меньших скоростей полёта беру винт с большим диаметром и меньшим шагом, а для более скоростных моделей беру винт с меньшим диаметром и большим шагом. Скоростной моделью считаю ту, у которой больше удельная нагрузка на несущую площадь. А раньше, когда летал на гонках (F2C), винты подбирал долго и тщательно.
Вопрос был не про подбор винтов (про подбор, я думаю надо поговорить отдельно), а в чем физическая сущность того, что МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД винтов лежит в диапазоне шаговых отношений пусть 1.5-2.0? Почему там указан диапазон 1.5-2.0, да потому, что КПД например при H/D=1.5 будет 65% при 1.7 70%, а при 2.0 опять 65% , т.е. это пологая вершина, и причем тут 33%?
“чтобы двигатель в полёте работал на оборотах, близких к режиму максимальной мощности” к электродвигателям это не относится.
Шаговое отношение определяет угол установки лопасти. В этот угол входит угол атаки и добавка, которая вместе с подъёмной силой профиля даёт тягу. Если этой добавки нет, то на лопасти будет только подъёмная сила и поток будет сходить в плоскости вращения. Подъёмная сила только частично участвует в создании тяги, а основная тяга образуется за счёт дополнительного угла установки лопасти, преднозначенного как раз для того, чтобы отбрасывать поток назад по полёту. Вполне очевидно, что увеличивая угол установки, увеличивается расход и добавляется тяга. Но при достижении критического угла падает подъёмная сила за счёт срыва потока с верхней поверхности профиля, хотя тяга всё равно останется. Пропеллер будет давать тягу даже при совершенно неправильном профиле, только КПД будет небольшим. А то, что существует оптимальный угол установки лопасти- это вполне естественно, также, как и существует оптимальный угол атаки крыла, при превышении которого возникают срывные явления.
P.S. А те 33%-это всего лишь диапазон значений от цифры-номинала. Этот диапазон слишком велик, поэтому всегда есть возможность увеличить КПД путём подбора.
“Шаговое отношение определяет угол установки лопасти”,
нет, шаг определяет угол установки лопасти.
Понятно, что шаг определяет угол атаки, и на каждой скорости он свой (оптимальный), но речь идет о шаговом отношении H/D? Почему именно 1.5-2.0?
А что такое “добавка”? Именно, угол атаки профиля и его форма определяет его подъемную силу Су. У крыла где “добавка”? В моем понимании, угол атаки это и есть Ваша “добавка”.
нет, шаг определяет угол установки лопасти.
Всё правильно. Просто при введении относительного шага, можно конкретно определить угол установки лопасти в любом сечении независимо от диаметра винта. Ведь если изменить диаметр, а шаг не трогать, то изменится и угол установки (сечение сместится от центра), а он то (этот угол) и влияет на тягу. Что касается “добавки”, то я имел ввиду угол “бетта” (нет на “клаве” греческих букв) на рис.183. А угол атаки, как обычно там обозначен “альфа”. Вот и получается, что винт отличается от крыла наличием угла “бетта”. Если это угол добавить, скажем, к крылу, считая, что не произойдёт срыва, то крыло просто начнёт лететь в набор высоты и не будет при этом отбрасывать поток вниз за собой. У пропеллера же поток отходит от винта потому, что расход соответствует скорости, приложенной к винту двигателем. Образно говоря, винт “бросается” воздухом потому, что его (винт) не “пускает” улететь вперёд двигатель и конструкция самолёта. Представьте, что будет, если винт открутится от двигателя, а скорость его движения (вращения) вначале останется быть высокой? Да он просто улетит вперёд от самолёта из-за той подъёмной силы, которая на нём образовалась из-за приложенной скорости вращения. Винт перестанет отбрасывать поток назад, а вместо этого ускорит движение и опередит весь ЛА. А угол установки при этом станет углом атаки.
Проблема теоретического расчёта винта (в отличие от крыла) возникает ещё потому, что скорость обтекания лопасти разная в разных местах. Чем дальше сечение от центра вращения, тем больше скорость его обтекания. Очевидно, это приводит и к разности давлений на поверхности корневых и концевых сечений. Это наверняка приводит к дополнительным течениям вдоль лопасти, которые, как я понимаю, идут совсем не на пользу. Поток разбрасывается в плоскости вращения, давая при этом только сопртивление, а не тягу. Возможно, поэтому всё чаще можно видеть лопасти имеющие не прямой вид спереди, а спиралевидный, как стреловидное крыло. Не исключено, что при такой форме лопастей меньше влияние перетекания. Но это только моё предположение. Серьёзными исследованиями винтов я не занимался и результатов не знаю. Ещё сложнее обстоит дело, если концы лопастей движутся на сверхзвуковых скоростях. Это уже актуально, в том числе и на авиамодельных двигателях. Кстати, тут ещё можно вспомнить кольцо вокруг винта, которое, видимо собирает поток, стекающий с лопасти в радиальном направлении. Этот поток потом уходит на создание дополнительной тяги. Ведь это уже доказано, что кольцо значительно увеличивает КПД винта.
Из сказанного ясно, что теория винта очень сложна. Что-либо расчитать теоретически полностью нельзя, поэтому исследователи больше полагаются на эксперимент. Вот отсюда и появляются разного рода цифры и соотношения. А почему эти цифры такие, а не иные, ну ничего тут не поделаешь. Изучайте картинки и графики, представленые ниже, может что-либо поймёте из этого (откуда, например, возникают провалы на графике рис. 185). Говорить можно было бы много, а хорошо бы проводить эксперименты, но есть ли смысл так далеко копать? Летаем же.
Просто при введении относительного шага, можно конкретно определить угол установки лопасти в любом сечении независимо от диаметра винта.
Согласно рис. 184. Если по вертикали отложить шаг делённый на 2Пи, а по горизонтали R (или D/2), то определится угол установки лопасти. Этот угол меняется, если изменить отношение D/H . Если увеличить D, то угол установки лопасти уменьшится при неизменном шаге (то же самое, что увеличится отношение D/H). Вот ребята из ЦАГИ и пишут, что оптимум будет только при определённом отношении D/H, т.е этом самом угле установки. Малый угол плохо из-за малого угла атаки и угла “бетта”, а большой угол установки плох из-за срыва и “перетяжеления” винта (слишком большого “бетта”).
Вот неплохая статейка про винты, показано как шаг высчитывать и шаблоны приводятся.
forum.rcpilot.ru/index.php?showtopic=901&st=0
Вот неплохая статейка про винты, показано как шаг высчитывать и шаблоны приводятся.
forum.rcpilot.ru/index.php?showtopic=901&st=0
Это скорее надо было разместить в тему, где коллега просит помочь с шаблонами. В нашей моделке мы обычно использовали вышеуказанную книжку и рис. 184. Там из рисунка просто получается вид сбоку для изготовления шаблона. А за сайт спасибо. У меня пока его не было в коллекции. Посмотрю как-нибудь чем ребята на Ставрополье занимаются.
Заметил такую вещь:
Как только открылась тема про винты, сразу все остальные в кордовом разделе затихли))
В воображении нарисовалась такая картина:сидят читатели с поп-корном/пивом/сигаретой/просто почесывая подбородок (нужное подчеркнуть) и ждут следующего обновления темы 😁
Извините за оффтоп, я не со зла, ну просто не удержался😒
[QUOTE=Frame;2260141]Это скорее надо было разместить в тему, где коллега просит помочь с шаблонами. В нашей моделке мы обычно использовали вышеуказанную книжку и рис. 184. Там из рисунка просто получается вид сбоку для изготовления шаблона. А за сайт спасибо. У меня пока его не было в коллекции. Посмотрю как-нибудь чем ребята на Ставрополье занимаются.
---------------------------------------------------------------------------------------Ребята зачем Вы пытаетесь изобрести велосипед или усложнить себе жизнь.?
На http://www.ramsf.ru приведен раздел винты где приводится параметры винтов
разработанных авиаинженерами ,а также применяемые распределение шагов на представленных винтах.
Есть тема сверхзвук на винтах.\см. раздел F2\
Как только открылась тема про винты, сразу все остальные в кордовом разделе затихли))
А я полгода назад предлагал создать раздел “Теории” для подобных дебатов. Туда же можно было поместить тему про аэродинамику модели, про влияние стреловидного крыла и пр. их хватает на форуме.
А я полгода назад предлагал создать раздел “Теории” для подобных дебатов. Туда же можно было поместить тему про аэродинамику модели, про влияние стреловидного крыла и пр. их хватает на форуме.
ИМХО: Темы, где обсуждаются теории, существуют сугубо для дебатов. В них интересно повставлять свои пят копеек со своим научным (или “научным”) обоснованием. Темы для, так сказать, потусоваться. И не более того. Информативности для применения на практике нет. Пообсуждать, поспорить, почитать умных дядек, послушать, как они ругаются при обсуждении какой же профиль лучше ставить. Если данную тему исчерпали, то про нее забудут. Поговорили, так сказать, и хорошо.
Парадокс в том, что темы, где обсуждаются теории, оказываются самыми эмоциональными. Именно они и оживляют ВЕСЬ форум. Вся прелесть общения именно в таких темах. В них живут.
Не нужно выделять их в отдельный раздел. Не информативно это. Если выделить, все остальное будет слишком сухим и информативным.
С умными и нет дядьками на форуме интересней. На жизнь в своем родном дворе похоже. Все свои, со своими тараканами. Зачем отделять “теоретиков” от “практиков”. 😃
И главное, ВСЕХ кордовиков с праздником. Новый Год на носу. То, что у всех авиамоделистов в жизни все получается и получается хорошо, я даже не сомневаюсь. Мы ж ко всему с душой подходим, а иногда даже с теорией и опытом в практике. Главное при этом, не задирать носы, ведь остальным знать, что мы ЛУЧШИЕ, вовсе не обязательно. 😃
Главное при этом, не задирать носы, ведь остальным знать, что мы ЛУЧШИЕ, вовсе не обязательно. 😃
+100
Информативности для применения на практике нет.
Ну ведь есть же курилка и как бы все нормально, хотя к моделям это не имеет никакого отношения, можно там же и на технические темы поболтать.
Главное при этом, не задирать носы,
Вот это в точку! А то хз какой там угол срыва потока, того гляди рухнуть можно)))
темы, где обсуждаются теории, оказываются самыми эмоциональными. Именно они и оживляют ВЕСЬ форум
Ну это вы утрируете, как мне кажется. Есть темы к которым люди проявляют повышенный интерес, а есть вроде как и не интересные темы.
Фсехх с наступиффшим!!!