Er kanaliserede ventilatorer mere effektive?
On februar 15, 2021 by adminOverstiger en indhyllet / ledet propel så vidt statisk tryk en ikke-indhyllet propel? Det ser ud til, at styrbladene i bunden af kanalen ville tillade, at der ekstraheres lidt mere fra vortexen, som stiften genererer ved at omdirigere luftstrømmen. Kanalen ser også ud til at kunne “fokusere” den fremdrevne luft (som en raketthruster), hvilket resulterer i bedre tryk.
( Kilde )
Af selvfølgelig kan jeg se, hvordan en forkert implementeret kanal virkelig kunne dræbe effektiviteten (skabe mere interferens og turbulens), men hvad med en veldesignet? Og hvis de er bedre, hvorfor ser det ikke ud til, at de fleste propelfly bruger dem (hvad er fordelen ved ikke at have kanal)?
Kommentarer
- Relateret, men ikke til modelfly: Hvad er fordele og ulemper ved kanaliserede ventilatorer i designs som Airbus E-Fan? — og – – Ville tilslutning af propelblade med en kontinuerlig ring reducere induceret træk? — og — Ringe omkring propeller
- Forestil dig, at du kører på et tæppe med kuglelejer. Det er, hvad der sker, når luften ved propelens spidser går i cirkler gennem knivene gentagne gange. li>
Svar
der foregår meget her. Kort svar er, at en kanaliseret ventilator (hvad du har afbilledet) kan producere meget mere fremdrift (eksperimenter fra et papir siger dobbelt så meget) end en åben rotor af samme størrelse. Den store ting, at disse kanaliserede fans går efter dem, er det faktum, at tab af spidser bliver ubetydelige, fordi der simpelthen ikke er plads til spidshvirvel at udvikle sig, fordi der er en kanal i vejen! Enkel, nem løsning, der fungerer godt.
Intet kommer dog gratis. Den ene skal du have kanalen der, som er vægt & penge (du skal bygge kanalen og supportstrukturen, hvilket også tilføjer noget træk). Tænk også på skala – da propeller bliver større, skal kanalen vokse med dem. Forestil dig vanskelighederne med at sætte en 20 “kanal på en B-36 propel!
For det andet er fremstillingstolerancerne på kanalen kritiske – jo strammere den er, jo mere effektiv er du (til en grænse, naturligvis) … men jo strammere det er, jo mere modtagelig er du for at få dine vinger til at ramme kanalen på grund af bøjning af kanalen eller vingerne. Og når vi taler om bøjningsvinger og den nødvendige støttestruktur, som du har brug for, dette kunne gøre tonehøjdekontrol (på en propel, variabel stigning og på en rotor, cyklisk og kollektiv) vanskelig at implementere, afhængigt af hvilken af de ordninger du ønsker at gøre. Så igen, til en lille implementering ved hjælp af RPM-kontrol .. .måske har du ikke brug for dem alligevel.
På samme måde, mens en sidevind på en åben rotor fører til et pludseligt fald i kraft, fører en sidevind på en kanalventilator til et pludseligt stigende øjeblik på grund af læben af kanalen og den asymmetriske tilstrømning til ventilatoren (som, da du nu producerer mere fremdrift til at begynde med, asymmetrisk tilstrømning effe cts bliver endnu mere udtalt). Hvis du holder dette på forsiden af en typisk Cessna 172, siger du og kaster en sidevind på den (som, hvis du tænker på start og landinger, som da de skal være i en bestemt retning, at have en sidevind faktisk er ret sandsynligvis) forestil dig de gapende øjeblikke, der ville blive fremkaldt af propellen (proportional med den statiske stød) – selv inden flyet kom fra jorden, og før du har en masse kontrolmyndighed til at modvirke det! Et lignende scenarie i luften kunne være lige så dramatisk. Og ja, du kan smide nogle ledeskovle på det for at hjælpe, men intet kommer gratis. Styreskovle, som er en brugbar løsning, betyder nu, at du skal have aktuator (er) til disse vinger, strøm & måske hydraulik til aktuator (er), monteringer til aktuatorer , hængsler til vingerne, forbindelser fra aktuator (er) til vinger, redundans til aktivering eller et eller andet middel til at lette kontrol i en nødsituation … det er meget arbejde. Eller derimod kan du bare bolt en fast stigning på en aksel på forsiden af Cessna 172 og kalder det en dag.
I det lange løb, og dette er en vis spekulation, tror jeg, det bare fører til et mere komplekst system, især i implementeringer i fuld størrelse, hvilket er en vedligeholdelses-, omkostnings- og produktionshovedpine, der ikke er værd at have, hvis du kan få masser af ydeevne fra en almindelig åben propel. Hvis du vover dig ind i en verden af diffusorforstærkede vindmøller, har der været lignende debatter i årtier … og en kanalmølle har endnu ikke haft succes i stor skala. Tilsvarende, mens luftkanalventilatorfly har fløjet …
(Ryan XV-5A Vertifan, omkring 1950. De kanaliserede ventilatorer er under de cirkulære kupler på vingerne og en anden under det lukkede område på næsen til kontrol af banen. Kilde: http://www.aero-web.org/specs/ryan/xv-5a.htm )
… der er ikke nogen ikke-MAV eksempler i dag, som jeg kender til.
Kilde: https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf
Kommentarer
- Kild dit billede som godt. Det ' er ikke klart, om det kommer fra speciale, eller et andet sted.
- Fik det – tak!
- Edgley Optica er et godt eksempel på et flyvende civilt luftkanalfly.
- Så hvad synes du om kun at tilføje styreskovle uden kanal?
- I ' Jeg er ikke sikker på, at der blev anvendt kanaliserede blæsere i XV-5A Vertifan. Disse er liftblæsere drevet af gas fra motoren (som ikke er på vingerne) og bruger ventilatorens omkreds som en turbine. Kanalen er faktisk den turbine ringformede kanal, jeg ved ikke ' om den også bruges som en ventilatorkanal.
Svar
En anden ting at huske på er, at kanaliserede fans har meget mere end 2 knive. Et stigende antal knive mindsker propel / blæsereffektivitet. Den største fordel ved stigende antal knive er at få højere trykdensitet, dvs. få mere tryk med den samme propel / ventilatordiameter. Så hvad kanaliserede ventilatorer virkelig gør er: den flerbladede ventilator giver en masse trykdensitet, og kanalen forsøger at kompensere for den tabte effektivitet. Forhåbentlig kan den kanaliserede ventilator opnå den samme effektivitet som den 2-bladede propel …
Kommentarer
- For det første velkommen til Aviation Stack Exchange @ HenriqueMoritz. Med hensyn til dit svar har du helt sikkert et gyldigt punkt med din forklaring om, at øget bladtælling generelt forbedrer mange effektivitetsfaktorer, men ikke-ledede og kanaliserede blæsere kan svare til det samme antal blade. Spørgsmålet i det specifikke er at stille sig om de aerodynamiske virkninger af selve kanalen, der omgiver sig på forhånd, hovedsageligt bidrager inden for trykfaldstab ved spidserne, hvilket fører til problemer, der modvirkes af kanalerne. Tryktætheden forbedres dog med fremdrevet fremdrift, så jeg kan se, hvad du ' siger her.
Svar
Kommentarer
- Dette svarer ikke på spørgsmålet, det eneste, det gør, er at udtrykke din mening. Referencer mangler.
- Faktisk besvarer det spørgsmålet. Helt forkert og uden nogen henvisning, men det er en anden sag – som vi desværre undertiden også kan se med andre brugere.
- Fra anmeldelse: Dette svar besvarer spørgsmålet, men citerer ikke nogen henvisninger til de fremsatte krav. Som sådan er svaret af ringe værdi. I den nuværende tilstand ville jeg ikke opstemme svaret, måske endda overveje at nedstemme det. Men flagning til sletning på grund af længde og indhold er efter min mening det forkerte værktøj, der skal bruges her.
- Og inden jeg glemmer det: velkommen til aviation.stackexchange.com.
- Der er ingen referencer til de andre stillinger, der hævder, at de er overlegne eller mere effektive heller. Hvorfor kun spørge dem om mig? Men ja, jeg kan give dem masser. Bare ikke sikker på, hvordan jeg ændrer mit oprindelige indlæg.
Skriv et svar