Для удобства пользования форумом и поиска информации прошу придерживаться правила: 1 тема = 1 вопрос.
К примеру, если обсуждается настройка передатчика, а у вас вопрос про подключение такого же передатчика к симулятору или вопрос про другую модель передатчика - создавайте новую тему. Если вы новичок в авиамоделизме, рекомендуется прочитать статью Новичку и ссылки с нее.
Исключение только в разделе Вопросы и обсуждения по статьям
Как выложить фото, Как опубликовать видео
С уважением,
Константин.
- Начало
- » Обсуждение статей, Встречи
- » Вопросы и обсуждения по статьям
- » Мой первый импеллер
Мой первый импеллер
Мой первый импеллер
- A-street
- Александр (Волгоградская обл.)
- Пилот
- 1972 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Александр,
Спасибо за статью, очень понравилось! Творческий подход просто восхищает. Некоторые технические решения порадовали оригинальностью при удивительной простоте реализации.
Единственное замечание, которое не могу не сделать, касается насадки на импеллер, названной в статье "турбиной". Дело в том, что по законам классической газодинамики это должен быть расширяющийся раструб. Правильно спрофилированный, как в сопле Лаваля, он дополнительно разгоняет поток, что увеличивает тягу. У вас же он сужается к выходному срезу. Такая форма должна приводить к торможению потока, за счет некоторого его "запирания" и, следовательно, к падению тяги. В крайнем случае, пусть это будет просто цилиндр.
Правда, должен оговориться, что с импеллерами дела не имел, может здесь какие-то свои особенности, масштабный фактор и т.п. Но все же кажется, что не должно быть здесь чудес...
А так все здорово.
Успехов в творчестве!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
В сопле Лаваля происходит сложный физический процесс за счет разгона газа до сверхзвуковых скоростей (насколько помню) в его сужающейся части, а потом в расширяющейся перестает действовать закон при котором газ должен снизить скорость и возрасти давление (из-за сверхзвуковой скорости газа). Нашим импеллерам это не грозит . Скорости не те. Так, что для импеллера, думаю, должен быть расширяющийся раструб (как сказано выше), чтобы энергия потока не терялась из-за трения о стенки, давление не расло за импеллером и скорость газа не падала И забор воздуха должен быть как можно ближе к импеллеру.
У Вас нагрузка на мотор резко выросла, за счет сужения сопла, а КПД упало.
Закон Бернулли вроде называется. При увеличении скорости потока давление падает и наоборот. А энергия прямо пропорциональна массе прогоняемого через импеллер воздуха (она постоянна при одинаковых условиях), или пропорциональна квадрату скорости воздуха. Так, что лучше выбирать скорость...
- AndrStan
- Андрей (г.Реж,Свердл. обл)
- Пилот
- 1861 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Основная задача импелера на авиамодели это дать как можно большую скорость полета. Тяга импеллера по сравнению с винтом при равных весовых характеристиках мотора весьма низкая. При этом импеллер весьма любит "кушать" ток, ампераж очень высокий, а значит надо тащить с собой большую батарейку.
5-10% к тяге тут погоды не сделают.
Поэтому в авиамоделизме идут по пути увеличения скорости потока, чем выше скорость потока, тем выше скорость модели и тем больше она сможет "утащить".
Обычно тяга импеллера около 0.6 от веса модели, бывает и меньше - от 0.4. В результате импеллер тянет 400 грамм, а модель в полетной конфигурации весит 750-800. На низкой скорости не управляется и норовит свалится (если нет УВТ).
Запуск импеллероной авиамодели - это или долгий разбег, или очень хороший бросок! Как раз для того, что бы набрать скорость и таки начать лететь.
PS. На всех RC моделях которые я видел (штук 20 разных) идет сужение канала после импеллера. Суждение на основании наблюдений за полетами разных импеллерников, управления некоторыми из них и годового владения и полетами на 80 см F-86 с импеллером.
- konst
- Константин (Москва)
- 28033 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Андрей,
В сопле Лаваля скорость потока непрерывно возрастает от дозвуковой, потом звуковой (М=1), что происходит в самом узком сечении, называемом "критическим" именно потому, что здесь происходит переход через звуковой барьер, далее скорость продолжает возрастать до сверхзвуковых величин. Скорость потока на срезе сопла (скорость истечения) типичного жидкостного ракетного двигателя превышает 3000 м/сек.
Константин,
А где найти рациональное объяснение целесообразности сужения канала после импеллера? Вот ведь зададут задачку! Спать не буду... :-)
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
где-то было, короче чем выше давление тым больше скорость на выходе, так как сопло сужено воздух несразу выходит а задерживается после на него давит другой входящий воздух давление увеличивается и воздух выходит с большой скоростью. Как-то так
- Alexs25
- Александр
- Пилот
- 1106 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Чтобы понять процесс удобно довести все до крайнего случая. Если исходить из логики, что при сужении канала тяга увеличится, то можно сделать отверстие на выходе 1 сантиметр в диаметре и посмотреть на результат. Воздух на выходе из отверстия резко расширится, давление возрастет и скорость упадет...?... Крыльчатка вхолостую будет месить воздух...?...
Назрел эксперимент: замерить тягу импеллера при равных силе тока и напряжении, при разных диаметрах отверстия. Удаление до отверстия от импеллера, наверное, также может влиять.
Александр (A-street) не займетесь?
Я немного знаком с пром вентиляторами. Для увеличения давления и скорости нужно либо увеличивать диаметр крыльчатки, либо увеличивать обороты. А вот для увеличения их произволительности нужно увеличивать площадь лопаток (объем камеры) и смысла особого делать отверстие меньше на выходе нет. Они начинают месить воздух и греться
- AndrStan
- Андрей (г.Реж,Свердл. обл)
- Пилот
- 1861 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Расширение, как сказано выше работает только на сверхзвуковых скоростях.
Сужение относительно крыльчатки необходимо, так как часть крыльчатки находится в "тени" двигателя и не работает. С учетом этого, сопло, имеющее площадь равную эффективной площади крыльчатки, будет иметь диаметр меньше диаметра крыльчатки, т.е. будет иметь видимое сужение. Более того на "буржуйских" сайтах есть темы с экспериментами по тяге и скорости струи при различных сужения. Помнится самым эффективным было признано площадь сопла на уровне 85-90% от площади крыльчатки.
- akbaraka
- Ученик пилота
- 51 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
akbaraka написал(а):
................так как часть крыльчатки находится в "тени" двигателя и не работает. ..................Помнится самым эффективным было признано площадь сопла на уровне 85-90% от площади крыльчатки...............
Вот здесь наверное истина зарыта .
- AndrStan
- Андрей (г.Реж,Свердл. обл)
- Пилот
- 1861 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Сужение сопла - поджатие струи - это обязательная вещь на водометах (водный аналог импеллера). поджатие струи позволяет увеличить скорость струи на выходе из сопла. Т.е. по законам той же физики и ее внучки гидроаэродинамики та масса газа или жидкости, которая прощла через диск крыльчатки в единицу времени, должна в ту же единицу времени пройти и через срез сопла. Площадь крыльчатки известна, площадь сопла тоже, таким образом, путем нехитрых вычислений буквально на пальцах, получаем зависимость увеличения скорости потока от уменьшения площади сопла. Далее, та же физика говорит, что тяга импеллера (водомета) равна массе отброшенного вещества (газа, воздуха, воды), умноженной на скорость (понятие импульса в физике). Желающие все посчитать могут поискать соответствующую литературу.
Кроме того, в водометах поджатие струи отодвигает возникновение кавитации на более высокие скорости, чем для открытых винтов.
Вообще тема импеллеров, водометов достаточна сложна, т.к. решается комплекс проблем и задач.
Используя ту же пластиковую бутылку можно сделать сопло переменного сечения и провести замеры тяги, плавно меняя его размер.
- aaz38
- Александр
- Пилот
- 213 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
Спасибо akbaraka и Александру (aaz38) за разъяснения, которые направляют ход мысли в нужном направлении!
Итак, тяга равна произведению мгновенного расхода массы на скорость ее отбрасывания. Мгновенный расход массы согласно уравнению неразрывности струи (уравнение Бернулли) равен произведению плотности потока на его скорость и площадь сечения струи. Тогда для несжимаемой жидкости (вода) имеем при сужении струи увеличение скорости потока. Все просто и понятно. Но воздух же не несжимаемая жидкость! Вместо увеличения скорости может ведь просто плотность возрасти и эффекта не будет. Тогда, действительно, объяснение, видимо, в том, что фактическая начальная площадь струи меньше площади сечения импеллера из-за ее частичного затенения двигателем. И после прохождения потоком этой зоны (когда двигатель остается позади, и не "съедает" часть этой площади) имеет место скачкообразное расширение потока, что его его естественно подтормаживает. Соответственно на выходе из сопла надо поток снова поджать, чтобы "вернуть" потерянную скорость. Величина поджатия не может быть большой, иначе произойдет запирание потока и падение эффективности импеллера. Отсюда и эти цифры 85-90%.
Если эти рассуждения верны, то замечание Александру (A-Street) снимается.
Еще раз спасибо и успехов всем!
- yuri_la
- Юрий Арзуманян
- Пилот
- 1538 Сообщений
-
Re: Мой первый импеллер
При создании турбины (сопла) руководствовался следующим материалом:
и
- A-street
- Александр (Волгоградская обл.)
- Пилот
- 1972 Сообщений
-
- Начало
- » Обсуждение статей, Встречи
- » Вопросы и обсуждения по статьям
- » Мой первый импеллер
Информация
- Статистика форума:
- Всего тем:
- 9948
- Всего опросов:
- 79
- Всего сообщений:
- 183174
- Всего сообщений сегодня:
- 1
- Пользователи форума:
- Всего пользователей:
- 10173
- Последним зарегистрировался:
- urus_vp
- Пользователи онлайн:
- 1
- Гостей онлайн:
- 1156
- Самые активные пользователи:
- konst, carpenter, kompmen, cnyx, Dragony, maks_dg, Goby, Student, alldn, nikolaypet
- Онлайн:
- konst