Sunt ventilatoarele canalizate mai eficiente?
On februarie 15, 2021 by adminÎn ceea ce privește împingerea statică, o elice învelită / canalizată depășește o elice neînvelită? Se pare că lamele de ghidare de pe partea de jos a conductei ar permite puțină mai multă forță să fie extrasă din vortexul pe care îl generează propulsorul prin redirecționarea fluxului de aer. De asemenea, conducta pare că ar putea „focaliza” aerul propulsat (ca un propulsor de rachete) rezultând o împingere mai bună.
( Sursă )
De Desigur, pot vedea cum un canal implementat necorespunzător ar putea ucide cu adevărat eficiența (creând mai multe interferențe și turbulențe), dar ce zici de unul bine conceput? Și dacă sunt mai bune, de ce nu s-ar părea că majoritatea aeronavelor cu elice le folosesc (care este avantajul de a nu avea conducta)?
Comentarii
- Înrudit, dar nu pentru modelul de aeronavă: Care sunt avantajele și dezavantajele ventilatoarelor conductate în modele precum Airbus E-Fan? — și – – Conectarea lamelor elicei cu un inel continuu ar reduce tragerea indusă? — și — Inele în jurul elicelor
- Imaginați-vă că alergați pe un covor cu rulmenți cu bile. Asta se întâmplă atunci când aerul de la vârfurile elicei trece în cercuri prin palete în mod repetat. Carcasa se oprește.
Răspuns
aici se întâmplă multe lucruri. Răspunsul scurt este că un ventilator canalizat (ceea ce ați imaginat) poate produce mult mai mult impuls (experimentele dintr-o singură hârtie spun de două ori mai mult) decât un rotor deschis de aceeași dimensiune. fanii canalizați au căutat pentru ei este faptul că pierderile de vârf devin neglijabile, deoarece pur și simplu nu există spațiu pentru ca vârtejul vârfului să se dezvolte, deoarece există un canal în cale! Soluție simplă, ușoară, care funcționează bine.
Cu toate acestea, nimic nu vine gratuit. Unul, trebuie să aveți conducta acolo, care este greutatea & bani (trebuie să construiți conducta și structura de susținere, care adaugă și o anumită rezistență). Gândiți-vă și la scară – pe măsură ce elicele devin mai mari, conducta trebuie să crească odată cu ele. Imaginați-vă dificultățile în a pune un canal de 20 „pe o elice B-36!
În al doilea rând, toleranțele de fabricație pe canal sunt critice – cu cât este mai strâns, cu atât sunteți mai eficient (la o limită, natural) … dar cu cât este mai strâns, cu atât sunteți mai susceptibil să vă lamați să lovească conducta datorită flexării conductei sau a lamelor. Și, vorbind despre lamele flexibile și structura de sprijin necesară de care aveți nevoie, acest lucru ar putea face controlul pasului (pe o elice, pas variabil și pe un rotor, ciclic și colectiv) dificil de implementat, în funcție de care dintre aceste scheme doriți să faceți. Apoi, din nou, pentru o implementare mică utilizând controlul RPM .. .Poate că nu aveți nevoie de acestea oricum.
În mod similar, în timp ce un vânt transversal pe un rotor deschis duce la o scădere bruscă a puterii, un vânt transversal pe un ventilator cu conductă duce la un moment de înclinare bruscă din cauza buzei a conductei și a fluxului asimetric către ventilator (care, din moment ce produceți mai multă forță pentru a începe, efectul de intrare asimetric cts devin și mai pronunțate). Acum, dacă lipiți acest lucru pe partea din față a unui Cessna 172 tipic, spuneți și aruncați un vânt transversal asupra acestuia (ceea ce, dacă vă gândiți la decolări și aterizări, care, deoarece trebuie să fie într-o anumită direcție, având un vânt transversal este de fapt destul de probabil) imaginați-vă momentele de gălăgie care ar fi induse de elice (proporționale cu forța statică) – chiar înainte ca aeronava să coboare de la sol și înainte să aveți multă autoritate de control pentru a o contracara! Un scenariu similar în aer ar putea fi la fel de dramatic. Și, da, ai putea să arunci niște aripi de ghidare pentru a ajuta, dar nimic nu vine gratuit. Paletele de ghidare, care este o soluție funcțională, înseamnă acum că trebuie să aveți un dispozitiv de acționare pentru acele palete, putere & poate hidraulică pentru actuator (uri), suporturi pentru actuatoare , balamale pentru palete, legături de la actuator (e) la palete, redundanță pentru acționare sau unele mijloace de facilitare a controlului în caz de urgență … „este o mulțime de lucru. Sau, spre deosebire, ați putea doar să un pas fix pe un arbore din partea din față a numitei Cessna 172 și numiți-o o zi.
Pe termen lung, și aceasta este o speculație, cred că duce doar la un sistem mai complex, în special în implementări de dimensiuni complete, care reprezintă o durere de cap de întreținere, cost și fabricație care nu merită să aveți, dacă puteți obține o mulțime de performanță de la o elice deschisă obișnuită. Dacă vă aventurați în lumea turbinelor eoliene cu difuzor, au avut loc dezbateri similare de zeci de ani … și o turbină eoliană cu conductă nu a avut încă succes la scară largă. În mod similar, în timp ce avioanele cu ventilator cu conductă au zburat …
(Ryan XV-5A Vertifan, circa 1950. Ventilatoarele canalizate sunt sub cupolele circulare de pe aripi și altele sub zona obturată pe nas pentru controlul pitchului. Sursă: http://www.aero-web.org/specs/ryan/xv-5a.htm )
… nu există niciun exemplu care să nu conțină MAV astăzi.
Sursa: https://theses.lib.vt.edu/theses/available/etd-05262005-170916/unrestricted/WGraf_Thesis_2005.pdf
Comentarii
- Vă rugăm să vă sursați imaginea, ca Ei bine, ' nu este clar dacă provine din lucrarea de teză sau din altă parte.
- Am înțeles – mulțumesc!
- Edgley Optica este un bun exemplu de aeronavă civilă cu aer condiționat.
- Deci, ce părere aveți despre adăugarea numai aripilor de ghidare fără conductă?
- I ' Nu sunt sigur că au fost utilizate ventilatoare cu conductă în XV-5A Vertifan. Acestea sunt ventilatoare de ridicare acționate de gaz de la motor (care nu este pe aripi) și folosind circumferința ventilatorului ca turbină. Conducta este de fapt conducta inelară a turbinei, nu ' nu știu dacă este folosită și ca conductă a ventilatorului.
Răspuns
Un alt lucru de reținut este că ventilatoarele cu conductă au mult mai mult de 2 lame. Creșterea numărului de pale scade eficiența elicei / ventilatorului. Principalul avantaj al creșterii numărului de lame este acela de a obține o densitate de împingere mai mare, adică de a obține mai multă împingere cu același diametru al elicei / ventilatorului. Deci, ceea ce fac cu adevărat ventilatoarele cu canalizare este: ventilatorul cu mai multe lame oferă o densitate mare a tracțiunii, iar canalul încearcă să compenseze eficiența pierdută. Sperăm că ventilatorul cu conductă poate atinge aceeași eficiență a elicei cu două palete …
Comentarii
- În primul rând, bine ați venit la Aviation Stack Exchange @ HenriqueMoritz. În ceea ce privește răspunsul dvs., aveți cu siguranță un punct valid cu explicația dvs. că creșterea numărului de lame îmbunătățește, în general, mulți factori de eficiență, dar ventilatoarele nonductate și canalizate pot avea un număr similar de lame. Întrebarea specifică se pune în legătură cu efectele aerodinamice ale conductei în sine, care, în mod normal, contribuie în principal la zona pierderii de tracțiune la vârfuri, ceea ce duce la probleme care sunt contracarate de conducte. Densitatea de împingere se îmbunătățește cu propulsia canalizată, așa că văd ceea ce ' spui aici.