прикладная аэродинамика

[expertx 29]

як-4

[expertx 29]

аэродинамические  характеристики двухлопастного винта изменяемого шага ВИШ диаметром 20см на стопе при напруге 8 вольт и кв мотора1800  !!!

 

тяга и кпд вмг  от шага винта

Изменено 16 марта, 2019 пользователем expertx

[expertx 29]

тяга и мех мощность на валу от шага винта

 

тяга и скорость потока от шага виш

Изменено 16 марта, 2019 пользователем expertx

[expertx 29]

тяга и потребляемая мощность вмг от шага виш

 

тяга и частота вращения вмг от шага виш

Изменено 16 марта, 2019 пользователем expertx

[expertx 29]

везде четко видно что при шаге 12,5см пик тяги на стопе или относительном шаге к диаметру 0.62 или золотое сечение!!!----оптимально для набора высоты под углом или высшего  пилотажа!!!

а вот при шаге в 20см или квадратном винте  будет оптимальный высокий крейсер---так как винт в набегающем потоке сильно разгрузит мотор по моменту сопротивления из-за уменьшения угла атаки лопастей до оптимальных----упадет электрический ток и значит потребляемая мощность в 1.5-1.7 раза ----кпд бк мотора  вырастит  до 75% !!!

[expertx 29]

примерный график тяги винта 8/5(красный) и аэросопротивления бпла  от скорости горизонтального полёта!!!

[expertx 29]

ньютоновская механика Метод основан на реактивном законе движения Ньютона----где сила реакции Fy (подъёмная сила крыла ) это произведение массового расхода воздуха dm/dt=pSвзаимVпот проходящего через квадрат вписанный размахом прямоугольного крыла L=Sкр/CAX=yдлинениеCAX и приращением вертикальной составляющей воздушной скорости полёта от скоса потока вниз Vвер/2=0.5Vпот/AK=0.5Vпот/yдKак=0.5Vпот/yд/Су----где Как=1/Суопт 

Fy=0.5p(L2)Vпот2/AK=0.5p(yдSкр)Vпот2/yдKак=0.5pSкрVпот2Су

 

аэрокач. чистого прямоугольного крыла АКмах=удКак=уд(1/Суопт)=уд/Суопт=1.57уд/Сумах

 

аэрокачество чистого эллиптического крыла АКмах=2уд/Сумах

Изменено 8 мая, 2020 пользователем expertx

[expertx 29]

кпд винта от габаритов
Идеальный винт при вращении в упругой среде типа воздух и вода не имеет профильное сопротивление лопастей, трения, срыва потока с лопастей и потерю мощности на закручивание потока ! 
КПД винта по потоку( внутренний кпд)---это соотношение приращенной мощности потока среды  к потребляемой механической мощности вращения винта и эмпирически  зависит от корня 8 степени ометаемой площади винта
КПДполное=Кво(0.78D2/100м2)0.125 или от корня 6 степени диаметра
КПДполное=(0.9D/10м)0.162
 
КПД пропульсивной системы полёта в целом(внешний кпд)--- это соотношение поглащенной мощности планером к мех. мощи на валу!
 

Изменено 8 мая, 2020 пользователем expertx

[expertx 29]

https://rcplanes.online/calc_motor.htm-----это простой,честный  и интересный калькулятор для расчёта одномоторных электро-вмг авиамоделей самолётов!!!

позволяет через окошечко" костюм" задавать свои хар-ки батарей, моторов, регулей и винтов! сразу рекомендую-----------

1) для двухлопастных винтов значение Кт--коэф. тяги поставить 1.0 и для Кр=1.2

2) для  самолёта значение лобового сопротивления (Сх)----Сdо=Cl/АКмах=Сумах/Кудлинение=1/аспект ратио=(0.14--0.18)-----для  планера Сdо=(0.8-0.12)

[expertx 29]

упрощённо для самолёта Сdо=0.16, для мотопланера Сdо=0.1

 

[expertx 29]

академический вывод формулы динамики полёта через закон реактивной тяги как условие равновесия силы тяги и аэродинамического сопротивления ла----- Fт=Fх

Fтяги=(dm/dt)deltaV=pSVвх(Vвых-Vполёт) =0.5p (0.78D2 Кнап) (Vт)2 (1-Kуп2)----

Fсопрот=0.5p (Vпол)2  Схмид (Sмид /(Kскор)X) = 0.5p (Куп Vт)2 Sкр (Cx /(Kскор)X)

0.78D2 Кнап(1-Kуп2) =  (Kуп)2 Sкр Cу / АКмах (Kскор)X 

0.78D2 (1.5 АКмах / Cумах Sкр ) Кнап (Kскор)X =  (Kуп)2 /(1-Kуп2)=1/((1/Кпроп)-1) 

Кмид=0.78D2 (1.5 АКмах / Cумах Sкр )=1-3-----желательно больше 2!!!   
Кнаполнения = КПДвнутренний=0.4-0.9----рекомендую больше 0.7=70%
Кскор=Vполёт/Vплан ----коэф. относительного запаса скорости полёта ла

(Kуп)2 =Кпропульсивный=КПД идеального винта в полёте=0-0.9, 
Кпроп= (Кмид Кнап (Кскор)Х) /(1+(Кмид Кнап (Кскор)Х))=(2х0.5х(2)1.5)/(1+2.8)=0.73

тогда КПДвнешний=КвоКпроп=0.9х0.73=0.66=66%

вывод ---эффективность пропульсивной системы (движителя типа винт) возрастает с увеличением диаметра винта, коэф. наполнения (коэф. перекрытия лопастей) и скорости полёта!!! 

Kмид=Sомет/Sла=0.78D2/(Sмид.тек Схмид)----коэф. миделя ла желательно >1.62

Кнап=(D/Но) Сулоп (n Sлоп / Sомет)0.5 ------коэф. наполнения для двухлопаст.винта 0.4-0.9