덕트 팬이 더 효율적입니까?
On 2월 15, 2021 by admin정적 추력과 관련하여 슈라우드 / 덕트 프로펠러가 슈라우드 프로펠러보다 성능이 우수합니까? 덕트 바닥에있는 가이드 블레이드는 기류를 방향 전환하여 소품이 생성하는 와류에서 약간 더 많은 추력을 추출 할 수있는 것으로 보입니다. 또한 덕트는 추진 된 공기 (예 : 로켓 추진기)에 “집중”하여 추력을 향상시킬 수있는 것처럼 보입니다.
( 출처 )
Of 물론 부적절하게 구현 된 덕트가 실제로 효율성을 떨어 뜨릴 수 있다는 것을 알 수 있습니다 (더 많은 간섭과 난류 생성).하지만 잘 설계된 덕트는 어떻습니까? 더 나은 경우 왜 대부분의 프로펠러 항공기가이를 사용하지 않는 것 같습니까 (덕트가없는 경우의 이점은 무엇입니까)?
댓글
- 관련되지만 모형 항공기에는 해당되지 않음 : Airbus E-Fan과 같은 설계에서 덕트 팬의 장점과 단점은 무엇입니까? — 및- – 프로펠러 블레이드를 연속 링으로 연결하면 유도 된 항력이 감소합니까? — 및 — 링 프로펠러 주변
- 볼 베어링 카펫 위를 달리고 있다고 상상해보세요. 프로펠러 끝의 공기가 블레이드를 통해 반복적으로 원을 그리며 움직일 때 발생합니다. 슈라우드가이를 멈 춥니 다.
- li>
답변
여기에서 많은 일이 벌어지고 있습니다. 짧은 대답은 덕트 팬이라는 것입니다. 같은 크기의 열린 로터보다 훨씬 더 많은 추력을 생성 할 수 있습니다. 덕트가있는 팬은 팁 손실이 무시할 수 있다는 사실이 있습니다. 그 이유는 “길에 덕트가 있기 때문에 팁 소용돌이가 발생할 여지가 없기 때문입니다! 잘 작동하는 간단하고 쉬운 솔루션입니다.
하지만 무료로 제공되는 것은 없습니다. 첫째, 거기에 덕트가 있어야합니다. 그 무게는 & 돈입니다 (덕트와지지 구조를 만들어야하므로 약간의 끌림도 추가됩니다). 프로펠러가 커짐에 따라 덕트도 함께 커야합니다. B-36 프로펠러에 20 인치 덕트를 설치하는 데 어려움이 있다고 상상해보십시오!
둘째, 덕트의 제조 공차가 매우 중요합니다. 덕트가 빡빡할수록 효율적입니다. 당연히) …하지만 단단할수록 덕트 또는 블레이드의 구부러짐으로 인해 블레이드가 덕트에 부딪 힐 가능성이 더 커집니다. 그리고 구부러진 블레이드와 필요한지지 구조에 대해 말하자면, 이것은 수행하려는 계획에 따라 피치 제어 (프로펠러, 가변 피치 및 로터, 순환 및 집합체)를 구현하기 어렵게 만들 수 있습니다. 그런 다음 RPM 제어를 사용하는 작은 구현의 경우에도 마찬가지입니다. . 어쨌든 필요하지 않을 수도 있습니다.
마찬가지로, 열린 로터의 측풍은 전력을 갑작스럽게 감소시키는 반면, 덕트 팬의 측풍은 립으로 인해 갑작스런 피칭 모멘트로 이어집니다. 덕트의 비대칭 유입과 팬으로의 비대칭 유입 (이제 시작하기 위해 더 많은 추력을 생성하기 때문에 비대칭 유입 효과 cts가 더욱 두드러집니다). 자, 이걸 전형적인 Cessna 172의 앞쪽에 붙이고 옆바람을 던진다면 (이륙과 착륙을 생각한다면 특정 방향에 있어야하기 때문에 실제로는 프로펠러 (정적 추력에 비례)에 의해 유발되는 요 모멘트를 상상해보십시오. 항공기가 지상에서 이륙하기 전과 이에 대응할 수있는 많은 제어 권한이 있기 전에도 마찬가지입니다! 공중에서 비슷한 시나리오는 극적 일 수 있습니다. 그리고 네, 도움을 위해 가이드 베인을 던질 수는 있지만 공짜는 없습니다. 실행 가능한 솔루션 인 가이드 베인은 이제 해당 베 인용 액추에이터, 동력 & 액추에이터 용 유압 장치, 액추에이터 용 마운트가 필요함을 의미합니다. , 베 인용 힌지, 액추에이터에서 베인으로의 연결, 작동을위한 이중화 또는 비상 상황에서 제어를 용이하게하는 수단 … 그것은 많은 작업입니다. 또는 대조적으로 Cessna 172의 앞쪽에있는 샤프트에 고정 피치 버팀대를 고정하고 하루라고 부릅니다.
장기적으로는 이것은 약간의 추측이며, 특히 더 복잡한 시스템으로 이어진다 고 생각합니다. 일반 개방형 프로펠러에서 충분한 성능을 얻을 수 있다면 가치가없는 유지 관리, 비용 및 제조 문제인 풀 사이즈 구현. 디퓨저 증강 풍력 터빈의 세계로 모험을 떠나면 수십 년 동안 유사한 논쟁이 계속되고 있으며 덕트 풍력 터빈은 아직 대규모로 성공하지 못했습니다. 마찬가지로, 덕트 팬 항공기가 비행하는 동안 …
(Ryan XV-5A Vertifan, circa 1950. 덕트 팬은 날개의 원형 돔 아래에 있고 다른 하나는 피치 제어를 위해 기수에있는 폐쇄 영역 아래에 있습니다. 출처 : http://www.aero-web.org/specs/ryan/xv-5a.htm )
… 오늘날 내가 아는 비 MAV 예제는 없습니다.
출처 : https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf
댓글
- 다음과 같이 이미지를 제공하세요. 글쎄요. ' 논문 논문에서 나온 것인지 아니면 다른 곳에서 왔는지는 명확하지 않습니다.
- 알겠습니다. 감사합니다!
- Edgley Optica는 비행 민간 덕트 팬 항공기의 좋은 예입니다.
- 덕트없이 가이드 베인 만 추가하는 것에 대해 어떻게 생각하십니까?
- I ' XV-5A Vertifan에 덕트 팬이 사용되었는지 확실하지 않습니다. 이들은 리프트 팬 에 의해 구동됩니다. 엔진에서 나오는 가스 (날개에 있지 않음)와 팬의 둘레를 터빈으로 사용합니다. 덕트는 실제로 터빈 환형 덕트이지만 ' 팬 덕트로도 사용되는지 알 수 없습니다.
답변
유념해야 할 또 다른 사항은 덕트 형 팬에 2 개 이상의 블레이드가 있다는 것입니다. 블레이드 수를 늘리면 프로펠러 / 팬 효율성이 감소합니다. 블레이드 수를 늘릴 때의 주요 이점은 더 높은 추력 밀도를 얻는 것입니다. 즉, 동일한 프로펠러 / 팬 직경으로 더 많은 추력을 얻는 것입니다. 따라서 덕트 팬이 실제로하는 일은 다중 블레이드 팬이 많은 추력 밀도를 제공하고 덕트가 손실 된 효율성을 보상하려고하는 것입니다. 덕트 팬이 2 날 프로펠러와 동일한 효율성을 달성 할 수 있기를 바랍니다.
댓글
- 첫 번째, Aviation Stack Exchange @에 오신 것을 환영합니다. HenriqueMoritz. 귀하의 답변에 관해서는 블레이드 수를 늘리면 일반적으로 많은 효율성 요소가 향상되지만 덕트가없는 팬과 덕트가있는 팬은 동일한 블레이드 수와 비슷할 수 있다는 설명과 함께 타당한 점이 있습니다. 구체적인 질문은 덕트 자체의 공기 역학적 영향에 대해 묻는 것인데, 이는 iirc 오프 핸드가 주로 팁의 추력 손실 영역에 기여하여 덕트에 의해 대응되는 문제로 이어집니다. 하지만 덕트 추진을 사용하면 추력 밀도가 향상되므로 ' 여기서 말하는 내용을 확인합니다.