Jsou potrubní ventilátory efektivnější?
On 15 února, 2021 by adminPokud jde o statický tah, překonává zahalená / usměrněná vrtule vrtuli nezakrytou? Zdá se, že vodicí lopatky na spodní straně potrubí by umožnily extrahovat trochu většího tahu z víru, který vrtule vytváří přesměrováním proudu vzduchu. Potrubí také vypadá, že by mohlo „zaostřit“ hnaný vzduch (jako raketový propeler), což by vedlo k lepšímu tahu.
( Zdroj )
z Samozřejmě vidím, jak by nesprávně implementované potrubí mohlo skutečně zabít účinnost (vytvářet více rušení a turbulence), ale co dobře navržený? A pokud jsou lepší, proč by „se nezdálo, že by je používala většina vrtulových letadel (jaká je výhoda, že nemají potrubí)?
Komentáře
- Související, ale ne pro modely letadel: Jaké jsou výhody a nevýhody potrubní ventilátory v provedeních, jako je Airbus E-Fan? — a – – Sníží spojení vrtulových listů s průběžným kroužkem indukovaný odpor? — a — kroužky kolem vrtulí
- Představte si, že běžíte na koberci s kuličkovými ložisky. To se stane, když vzduch na špičkách vrtule opakovaně krouží mezi lopatkami. Plášť to zastaví.
Odpověď
toho se zde děje hodně. Krátká odpověď je, že potrubní ventilátor (co jste si zobrazili) může vyprodukovat mnohem více tahu (experimenty z jednoho papíru říkají dvakrát tolik) než otevřený rotor stejné velikosti. Potenciální fanoušci pro ně chtějí jít, je skutečnost, že ztráty špičky se stanou zanedbatelnými, protože prostě není prostor pro vývoj víru špičky, protože v cestě stojí potrubí! Jednoduché a snadné řešení, které dobře funguje.
Nic však nepřijde zdarma. Jedním z nich je, že tam musíte mít potrubí, což jsou peníze & (musíte postavit potrubí a podpůrnou strukturu, která také přidává nějaký odpor). Přemýšlejte také o měřítku – s tím, jak se vrtule zvětšují, musí s nimi růst potrubí. Představte si, jak je obtížné umístit 20 „potrubí na vrtuli B-36!
Zadruhé, výrobní tolerance potrubí jsou zásadní – čím přísnější, tím efektivnější (do limitu, přirozeně) … ale čím je to těsnější, tím více jste náchylní k tomu, aby vaše nože zasáhly potrubí kvůli ohnutí potrubí nebo lopatek. A když už mluvíme o ohýbání lopatek a potřebné podpůrné konstrukci, kterou byste potřebovali, toto může ztížit implementaci řízení výšky tónu (na vrtule, proměnlivém sklonu a na rotoru, cyklickém a kolektivním), v závislosti na tom, které z těchto schémat hledáte. Na druhou stranu, pro malou implementaci pomocí ovládání RPM .. .Možná je stejně nebudete potřebovat.
Podobně, zatímco boční vítr na otevřeném rotoru vede k náhlému poklesu výkonu, boční vítr na usměrněném ventilátoru vede k náhlému momentu nárazu v důsledku rtu. potrubí a asymetrického přítoku do ventilátoru (který, protože nyní začínáte vytvářet větší tah, asymetrický přítok effe cts jsou ještě výraznější). Nyní, pokud to nalepíte na přední část typické Cessny 172, řekněme, a vrhnete na ni boční vítr (což, pokud si myslíte o vzletech a přistáních, které, protože musí být v určitém směru, mít boční vítr je vlastně docela pravděpodobně) představte si zatáčivé momenty, které by byly vyvolány vrtulí (úměrné statickému tahu) – ještě předtím, než letadlo vystoupilo ze země a než budete mít spoustu kontrolních pravomocí, abyste tomu dokázali čelit! Podobný scénář ve vzduchu může být stejně dramatický. A ano, můžete na něj hodit nějaké vodicí lopatky, které vám pomohou, ale nic není zadarmo. Vodicí lopatky, které jsou proveditelným řešením, nyní znamenají, že pro tyto lopatky musíte mít aktuátor, pohon & možná hydrauliku pro aktuátor, držáky pro aktuátory , závěsy pro lopatky, spojení od akčních členů k lopatkám, nadbytečnost pro aktivaci nebo nějaké prostředky usnadňující ovládání v případě nouze … je to spousta práce. Nebo naopak můžete jednoduše přišroubovat pevná rozteč podpěry na hřídeli v přední části uvedené Cessny 172 a říkejte tomu den.
Z dlouhodobého hlediska, a to jsou určité spekulace, si myslím, že to vede jen ke složitějšímu systému, zejména v implementace v plné velikosti, což je údržba, náklady a výroba bolesti hlavy, které se neoplatí mít, pokud můžete získat spoustu výkonu z běžné otevřené vrtule. Pokud se vydáte do světa větrných turbín s rozšířeným difuzorem, probíhají podobné debaty po celá desetiletí … a větrná turbína s potrubními kanály musí být ve velkém měřítku úspěšná. Podobně, zatímco letouny s ventilátorem letěly …
(Ryan XV-5A Vertifan, kolem roku 1950. Potrubní ventilátory jsou pod kruhovými kopulemi na křídlech a další pod zakrytou oblastí na nose pro ovládání výšky tónu. Zdroj: http://www.aero-web.org/specs/ryan/xv-5a.htm )
… dnes nejsou žádné jiné než MAV příklady, o kterých vím.
Zdroj: https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf
Komentáře
- Zdrojový obrázek prosím uveďte jako dobře. ' není jasné, zda pochází z diplomové práce nebo někde jinde.
- Rozumím – děkuji!
- Edgley Optica je dobrým příkladem létajícího civilního letadla s potrubními ventilátory.
- Co si tedy myslíte o přidání pouze vodicích lopatek bez potrubí?
- I ' si nejsem jistý, že ve XV-5A Vertifan byly použity potrubní ventilátory. Jedná se o výtahové ventilátory poháněné plyn z motoru (který není na křídlech) a s využitím obvodu ventilátoru jako turbíny. Potrubí je ve skutečnosti prstencovité potrubí turbíny. Nevím, ' zda se používá také jako potrubí ventilátoru.
Odpověď
Další věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že potrubní ventilátory mají mnohem více než 2 lopatky. Zvyšující se počet lopatek snižuje účinnost vrtule / ventilátoru. Hlavní výhodou zvýšení počtu lopatek je dosažení vyšší hustoty tahu, tj. Získání většího tahu se stejným průměrem vrtule / ventilátoru. Co tedy větráky ve skutečnosti dělají, jsou: vícelistý ventilátor poskytuje velkou hustotu tahu a potrubí se snaží kompenzovat ztracenou účinnost. Doufejme, že potrubní ventilátor může dosáhnout stejné účinnosti 2listé vrtule …
Komentáře
- Nejprve vítám Aviation Stack Exchange @ HenriqueMoritz. Pokud jde o vaši odpověď, určitě máte platný bod s vysvětlením, že zvyšování počtu lopatek obecně zlepšuje mnoho faktorů efektivity, ale neřízené a odváděné ventilátory mohou mít podobný počet lopatek. Specifickou otázkou je otázka aerodynamických účinků samotného potrubí, které mimo jiné přispívá hlavně v oblasti ztráty tahu na špičkách, což vede k problémům, kterým kanály čelí. Hustota přítlaku se ale zlepšuje pomocí tlumeného pohonu, takže vidím, co zde říkáte '.
Odpovědět
Komentáře
- To neodpovídá na otázku, stačí vyjádřit váš názor. Chybí odkazy.
- Ve skutečnosti odpovídá na otázku. Zcela nesprávně a bez jakéhokoli odkazu, ale to je jiná věc – kterou bohužel někdy můžeme vidět i u ostatních uživatelů.
- Z recenze: Tato odpověď na otázku odpovídá, avšak neuvádí žádné odkazy na uplatněné nároky. Odpověď má malou hodnotu. Za současného stavu bych odpověď nepřijal, možná bych dokonce uvažoval o jejím hlasování. Ale označení pro smazání kvůli délce a obsahu je podle mého názoru nesprávným nástrojem, který zde mohu použít.
- A než na to zapomenu: vítejte na aviation.stackexchange.com.
- Existují žádné odkazy na ostatní příspěvky, které tvrdí, že jsou lepší nebo efektivnější. Proč se jich ptát jen na mě? Ale ano, mohu jim poskytnout spoustu. Jen si nejsem jistý, jak změnit můj původní příspěvek.
Napsat komentář