I ventilatori canalizzati sono più efficienti?
Su Febbraio 15, 2021 da adminPer quanto riguarda la spinta statica, unelica avvolta / intubata supera le prestazioni di unelica non protetta? Sembra che le pale di guida sul fondo del condotto permetterebbero di estrarre un po più di spinta dal vortice che lelica genera reindirizzando il flusso daria. Inoltre il condotto sembra che possa “focalizzare” laria propulsa (come un propulsore a razzo) con conseguente migliore spinta.
( Sorgente )
di Ovviamente posso vedere come un condotto implementato in modo improprio potrebbe davvero uccidere lefficienza (creando più interferenze e turbolenze), ma che ne dici di uno ben progettato? E se sono migliori, perché sembra che la maggior parte degli aerei a elica non li usi (qual è il vantaggio di non avere il condotto)?
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- Correlati, ma non per aeromodelli: Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei ventilatori intubati in modelli come Airbus E-Fan? — e – – Il collegamento delle pale dellelica con un anello continuo ridurrebbe la resistenza indotta? — e — Anelli intorno alle eliche
- Immagina di correre su un tappeto di cuscinetti a sfera. Questo è ciò che accade quando laria allestremità dellelica passa ripetutamente in circolo attraverso le pale. Il sudario lo ferma.
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stanno succedendo molte cose qui. La risposta breve è che un ventilatore intubato (quello che hai raffigurato) può produrre molta più spinta (gli esperimenti su un foglio dicono il doppio) rispetto a un rotore aperto della stessa dimensione. I ventilatori intubati hanno a loro favore il fatto che le perdite di punta diventano trascurabili perché semplicemente non cè spazio per lo sviluppo del vortice di punta perché cè un condotto nel modo! Soluzione semplice e facile che funziona bene.
Tuttavia, niente è gratuito. Uno, devi avere il condotto lì, che è peso & denaro (devi costruire il condotto e la struttura di supporto, che aggiunge anche un po di resistenza). Pensa anche alla scala: man mano che le eliche diventano più grandi, il condotto deve crescere con loro. Immagina le difficoltà nel mettere un condotto da 20 “su unelica B-36!
In secondo luogo, le tolleranze di fabbricazione sul condotto sono fondamentali: più è stretto, più sei efficiente (fino a un limite, naturalmente) … ma più è stretto, più sei suscettibile che le tue lame colpiscano il condotto a causa della flessione del condotto o delle lame. E, parlando delle lame flettenti e della struttura di supporto necessaria di cui hai bisogno, questo potrebbe rendere il controllo del passo (su unelica, passo variabile e su un rotore, ciclico e collettivo) difficile da implementare, a seconda di quale di questi schemi stai cercando di fare. Poi di nuovo, per una piccola implementazione usando il controllo RPM .. .forse non ti servono comunque.
Allo stesso modo, mentre un vento laterale su un rotore aperto porta a unimprovvisa diminuzione della potenza, un vento trasversale su una ventola intubata porta a un momento di beccheggio improvviso dovuto al labbro del condotto e lafflusso asimmetrico al ventilatore (che, poiché stai producendo più spinta per cominciare, afflusso asimmetrico effe cts diventa ancora più pronunciato). Ora, se lo attacchi sulla parte anteriore di un tipico Cessna 172, diciamo, e gli lanci un vento laterale (il che, se pensi ai decolli e agli atterraggi, che devono essere in una certa direzione, avere un vento laterale è in realtà abbastanza probabilmente) immagina i momenti di imbardata che sarebbero indotti dallelica (proporzionale alla spinta statica) – anche prima che laereo decollasse e prima che tu abbia molta autorità di controllo per contrastarlo! Uno scenario simile nellaria potrebbe essere altrettanto drammatico. E, sì, potresti lanciare alcune alette guida per aiutare, ma niente è gratis. Le palette di guida, che è una soluzione praticabile, ora significano che è necessario disporre di attuatori per quelle palette, alimentare & forse idraulica per gli attuatori, supporti per gli attuatori , cerniere per le alette, collegamenti dagli attuatori alle alette, ridondanza per lattivazione o qualche mezzo per facilitare il controllo in caso di emergenza … è “un sacco di lavoro. O, al contrario, potresti semplicemente imbullonare un puntello a passo fisso su un albero nella parte anteriore di detto Cessna 172 e chiamalo un giorno.
A lungo termine, e questa è una speculazione, penso che porti solo a un sistema più complesso, in particolare in implementazioni a grandezza naturale, che è un problema di manutenzione, costo e produzione che non vale la pena avere se si possono ottenere molte prestazioni da una normale elica aperta. Se ti avventuri nel mondo delle turbine eoliche con diffusore, ci sono stati dibattiti simili in corso da decenni … e una turbina eolica canalizzata deve ancora avere successo su larga scala. Allo stesso modo, mentre gli aerei a ventola intubata hanno volato …
(Ryan XV-5A Vertifan, intorno al 1950. I ventilatori intubati si trovano sotto le cupole circolari sulle ali e un altro sotto larea chiusa sul muso per il controllo del beccheggio. Fonte: http://www.aero-web.org/specs/ryan/xv-5a.htm )
… non ci sono esempi non MAV oggi che io sappia.
Fonte: https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf
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- Per favore procurati la tua immagine, come beh. ' non è chiaro se proviene dal documento di tesi o da qualche altra parte.
- Capito – grazie!
- LEdgley Optica è un buon esempio di aereo civile con ventilatore intubato volante.
- Allora cosa ne pensi di aggiungere solo alette di guida senza condotto?
- I ' m non sono sicuro che siano state utilizzate ventole canalizzate nel XV-5A Vertifan. Si tratta di ventole di sollevamento guidate da gas dal motore (che non è sulle ali) e utilizzando la circonferenza della ventola come una turbina. Il condotto è in realtà il condotto anulare della turbina, non ' non so se viene utilizzato anche come condotto del ventilatore.
Risposta
Unaltra cosa da tenere a mente è che le ventole intubate hanno molto più di 2 pale. Laumento del numero di pale diminuisce lefficienza dellelica / ventola. Il vantaggio principale dellaumento del numero di pale è ottenere una maggiore densità di spinta, ovvero ottenere più spinta con lo stesso diametro di elica / ventola. Quindi, ciò che fanno veramente i ventilatori canalizzati è: il ventilatore a più pale fornisce molta densità di spinta e il condotto cerca di compensare lefficienza persa. Si spera che la ventola intubata possa raggiungere la stessa efficienza dellelica a 2 pale …
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- Innanzitutto, benvenuto in Aviation Stack Exchange @ HenriqueMoritz. Per quanto riguarda la tua risposta, hai sicuramente un punto valido con la tua spiegazione che laumento del numero di pale generalmente migliora molti fattori di efficienza, ma le ventole non condotte e canalizzate possono avere conteggi di pale uguali. La domanda nello specifico è quella degli effetti aerodinamici del condotto stesso, che a sua volta contribuisce principalmente nellarea della perdita di spinta sulle punte, che porta a problemi che vengono contrastati dai condotti. Tuttavia, la densità di spinta migliora con la propulsione canalizzata, quindi vedo cosa ' stai dicendo qui.
Risposta
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- Questo non risponde alla domanda, tutto ciò che fa è esprimere la tua opinione. Mancano i riferimenti.
- In realtà, risponde alla domanda. Completamente errato e senza alcun riferimento, ma questa è unaltra questione, che purtroppo a volte possiamo vedere anche con altri utenti.
- Dalla recensione: questa risposta risponde alla domanda, tuttavia non cita alcun riferimento per le affermazioni fatte. In quanto tale, la risposta è di scarso valore. Allo stato attuale non darei un voto positivo alla risposta, forse neppure prenderei in considerazione di votarla negativamente. Ma la segnalazione delleliminazione a causa della lunghezza e del contenuto è lo strumento sbagliato da usare qui secondo me.
- E prima che me ne dimentichi: benvenuto su aviation.stackexchange.com.
- Ci sono nessun riferimento per gli altri post che affermano che sono superiori o più efficienti. Perché chiederle solo a me? Ma sì, posso fornire loro in abbondanza. Solo che non sono sicuro di come modificare il mio post originale.
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