ВИНТЫ

Специфические темы класса

Re: ВИНТЫ

Сообщение Владимир Кривошеин » Вт июл 18, 2017 8:58 pm

ЭТОГО не будет, пока Земля еще вертится.........
Опыт не пропить и не продать, можно только передать.
Владимир Кривошеин
Гигант мысли
Гигант мысли
 
Сообщения: 1728
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 7:21 pm
Откуда: Россия г.Псков

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Пт ноя 03, 2017 9:36 pm

Нашел интересный график-флаттер на обычном двухлопасном винте . привожу ниже.

Изображение


Ось абцисс- угол на 0.75R ,ординат- отношение V\ b x n,где
V- скорость модели в футах\сек,b- ширина лопасти в футах,n-обороты \сек
1м\с – 3.28фут\сек, 1метр- 3.28фута
Выше кривой флаттер.
Предположим, что угол на 0.75 равен 24гр.
Скорость 300км-25.4фут\сек ширина лопасти 0.012мм или 0.039фута
V\b x n =1.1
Откуда определим обороты - n =35524об\мин

Остальные величины при которых может возникнуть флаттер можете определить сами.
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Пн ноя 06, 2017 11:07 pm

Давайте определим для известного украинского спортсмена наступление флаттера.
Скорость ~286км
Обороты ~39000об\мин
Диаметр винта –148мм
Ширина лопасти ~14мм -0.014м

Изображение



На графике ось У - М = W\340м\с, ось Х – b x 6.28 x n об\с \ 340 м\с


Где b – ширина лопасти в м, n –об\сек,W-окружная скорость винта в м\с на 0.8r.

Определим окружную скорость винта на 0.8r


W= кор.( V^2 + ( 6.28 x r x n))

W=кор. [ 79.44 ^2 + ( 6.28 х 0.059м х 650 об\с)^2 ]

W =253.6 м\сек

М = 253.6 \ 340м\с = 0.745


b x 6.28 x nоб\с \ 340 м\сек = 0.17

ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПОПАДАЕТ В НЕУСТОЙЧИВУЮ ЗОНУ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ФЛАТТЕРА.!


============================================================================================================================

Рассмотрим 2 график.

Изображение

Угол на 0.8r – 20гр.
==================
Ось У – Vм\с \ b x 6.28 x n об\с, b-ширина лопасти в м.
Ось Х – M = W \ 340м\сек.

Откуда , У= 79.44 м\сек \ 0.014 (м) х 6.28 х 650 об\с = 1.4
Х= 0.748

Зона гранично стабильна (на первом графике неустойчива) - возле флаттера.
====================================================
Определим границы флаттера для винта украинского спортсмена.
Окружная скорость винта на 0.8r -Wм\с
При 0.65М на 0.8r –флаттер.
W= 340 х 0.65 = 221м\сек
Грубо окружная скорость винта на0.8r - W= 6.28 х r (м) х n (об\с) = 221м\с ,откуда определим обороты при М= 0.65.
n(об\с) = 221 \ 6.28 х 0.0592 = 35666 об\мин

У - Vм\с \ 6.28 х b (м ) х n об\с = V \ n х 0.089 =1.4

V\n =0.124
Отношение скорости полета к оборотам.
При 650 об\с V=292км\час или при 286км\час n= 38440 об\мин При грубом расчете исходя из флаттера на 0.65М ,n=35666об\мин и 265,34км\час
Это граничные условия для возникновения флаттера, но при двух неизвестных возможны промежуточные значения.
Следовательно, винт известного украинского спортсмена работает в районе флаттера с возможностью захвата.
Надо понимать, что флаттер это не сразу разрушение винта с сильными колебаниями тут играет роль прочность винта и ряд других факторов но ВОЗМОЖНЫ КОЛЕБАНИЯ ЛОПАСТИ ВИНТА С НЕБОЛЬШОЙ АМПЛИТУДОЙ.!
Условия, при которых работает ваш винт, можете определить сами.
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Ср ноя 08, 2017 9:17 am

ПРИМЕР ФЛАТТЕРА НА ВИНТЕ.


https://cdn1.radikalno.ru/uploads/2017/ ... f-full.jpg
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение Вячеслав75 » Ср ноя 08, 2017 9:52 am

не открывается ваш пример
Вячеслав75
Опытный
 
Сообщения: 143
Зарегистрирован: Вт май 12, 2009 1:00 am

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Ср ноя 08, 2017 10:15 am

ПРИМЕР ФЛАТТЕРА НА ВИНТЕ.



Изображение
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Вс ноя 12, 2017 10:08 pm

ФЛАТТЕР НА ВИНТАХ.



Изображение
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Ср ноя 15, 2017 8:03 pm

ВИНТ- ПАРАДОКСЫ.

Привожу американский винт.

Изображение

Изображение



J- это наше лямда относительная поступь винта = Vм\с \ n об\с х D м

Где V-скорость полета модели в м\с

n об\с - обороты мотора в воздухе

D м - диаметр винта в метрах


Как мы видим из графика 1 шаг переменный по радиусу винта \можете построить и проверить\

Интересно, что при изменении максимального угла на лопасти винта на 0.75 r МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД СОХРАНЯЕТСЯ и не изменяется по величине в максимуме, но при этом он зависит от лямда (J) – относительной поступи винта с изменением формы кривой.!!!



25.8 градуса на 0.75 r отн. – это на диаметре винта – 0.148 составляет
~ H= 168мм, но средний шаг на винте ~Hср.=152мм !!! \ график2\
Предположим, что мотор крутит в воздухе 40000об\мин- 667об\с
При 0-скольжении скорость составит-

V =667об\с х 0.152м =365км
Но, разумеется, на винте есть скольжение и с переменным шагом приведенного винта составляет в зависимости от качества исполнения 17-25мм.
Тогда при максимальном скольжении-25мм будем иметь:

V = 667об\с х 0.127м = 305км.

H = 152сред. – 25 = 127мм

Определим по графику 2 для 25.8 гр. на 0.75r отн. КПД винта.
Для этого определим нашу лямда(J)-относительную поступь винта.

Лямда = 84.7 м\с \ 667 об\с х 0.148 м = 0.86

КПД нашего винта, без учета влияния относительной скорости звука М на лопасти винта, снизится и составит в нашем случае - 0.82. !!!

Следует отметить, что приведенный переменный угол b в градусах на первом графике имеет на 0.75 r отн. – 21.3 гр.
Чтобы привести его к реальному переменному углу на лопасти винта при 25.8гр. надо определить добавку в градусах она составит

25.8 - 21.3 =4.5 градуса.
На графике 1 имеем распределение градусов по r отн. в реальных градусах. \ b\-бета.
К полученым на графике градусах на r отн лопасти винта надо добавлять 4.5 градуса.

rотн = r\Rмах.
Затем построить график зависимости шага от относительного радиуса лопасти винта Hмм = f( r отн.), где ось У- шаг в мм ,ось Х- относительный радиус. Спрямить, убирая выбросы для «ровной» кривой .
По полученной кривой можно легко пересчитать реальный угол для лопасти винта по разным радиусам для вашего угломера- 2,3,4,5см. … и.т.д
Можно изменить максимальный угол на r отн 0.75. Добавка определится аналогичным образом и, использовав график 1 можно определить истинные градусы по радиусам винта.



Следует отметить, что НЕПОНЯТНО останется кривая на том-же месте для того-же лямда (J) на r отн 0.75 в нашем случае для 25.8 гр при других максимальных градусах на r отн = 0.75 винта.???

Предположим что останется .!!!

Тогда КПД винта в полете можно легко определить.
Правда без учета влияния М \ относительной скорости звука на лопасти винта\ на характеристики винта.!


Использование реальных винтов с графиками позволяет легко определять КПД винта и достаточно точно реальную скорость полета модели.!!!
Это не ДОМОРОЩЕННЫЕ ВИНТЫ с неизвестными характеристиками сотнями полетов и Непонятным КПД. !!!
Зачем изобретать велосипед.!!!
Остальное ,зависит от качества исполнения винта.!!!
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Вс ноя 19, 2017 3:40 pm

ВИНТ ПАРАДОКСЫ.

Изображение

Изображение

Повторно привожу дизайнерский винт США.Его КПД для нашего - J лямда относительной поступи винта - у нас при 40000об\мин и 300км,как указывалось ранее равен - 0.86.
Тогда при данном J - лямда и 25 градусах на 0.75 r отн КПД ВИНТА РАВЕН - 0.89 !!!
Шаг винта переменный. Для построения истиного переменного шага по радиусу нашего винта приймем угол на 0.75 r отн. -25 градусов тогда по графику -первому определим переменный угол по относительным радиусам винта. На графике это b - бетта.
На 0.75 r отн он равен - примерно 42.8 градусов следовательно надо определить вредную добавку.
42.8 - 25 = 17.8 градуса.
Из градусов истинных приведенных на графике 1 надо вычитать 17.8 градуса и получим переменный истинный угол на нашем винте при 25 градусах
на 0.75 r отн. Затем как описывалось в предыдущем примере.

КПД ВИНТА ПРИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОСТУПИ ВИНТА 0.86 равен - 0.89. СРЕДНИЙ ШАГ ПРИМЕРНО ~ 156мм.Приймем скольжение - 25мм,тогда
Hср = 156 - 25 = 131мм = 0.131м
СКОРОСТЬ ПОЛЕТА МОДЕЛИ С ДИЗАЙНЕРСКИМ ВИНТОМ НАСА СОСТАВИТ БЕЗ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА - 314км.

V = 667об\с х 0.131 = 314км

Разумеется скорость будет меньше- качество исполнения винта, влияние скорости звука.!!!

ПРИВЕДЕННЫЙ ДИЗАЙНЕРСКИЙ ВИНТ НАСА ИМЕЕТ КПД ПРИ НАШЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОСТУПИ - 0.86 порядка 0.89. !!!
Если обороты мотора в воздухе иные то по приведенной ранее формуле определите относительной поступь и по графику КПД ВИНТА.!!!
В небольших пределах порядка 1-2 градуса можно изменять угол на 0.75 r отн. и использовать кривую для 25 градусов на графике 2. для определения КПД ВИНТА ПРИ ДАННОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОСТУПИ ВИНТА,!!!
УСПЕХОВ !!!
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Чт ноя 23, 2017 6:16 pm

ВЛИЯНИЯ КРИТИЧЕСКИХ СКОРОСТЕЙ КОНЦА ЛОПАСТИ
ВИНТА НА КПД И СКОРОСТЬ МОДЕЛИ.


Изображение


Приведены два графика позволяющие определить поправку по КПД винта.
На рис.2 приведена зависимость между критическими числами
Берстоу Ba и относительной толщиной профиля винта.
Профили КЛАРК-У и ВС2
Число Берстоу равно

Ba = Wкрт.\ а

Где Wкрт. -критическая окружная скорость конца лопасти винта,

а- скорость звука- 340м\с

Относительная толщина профиля винта равна

С = толщина профиля \ ширину. – конец лопасти.

Реально относительная толщина профиля примерно 0.125
При такой относительной толщине критическое число Берстоу
равно для профилей КЛАРК-У и ВС2

Ва = 0.78

Определим Wкрт. = Ва х а м\с = 0.78 х 340м\с = 265м\с
Это критическая окружная скорость винта при относительной толщине профиля винта – 0.125

Известна формула для определения окружной скорости винта

W = [ V^2 + ( 3.14 х n об\с х D м)^ 2]^0.5
Где n- обороты мотора в воздухе – об\с
D- диаметр винта в метрах
V- скорость полета в м\с

Определим окружную скорость конца лопасти винта диаметром
0.148м при 40000 об\мин и с учетом скорости полета –300км\час.

W = [ 83.3 ^2 + ( 3.14 х 667 об\с х 0.148м)^2 ] ^0.5 = 321м\с

Определим отношение нашей окружной скорости винта – W к критической скорости – Wкрт.

W \ Wкрт = 321м\с \ 265 м\с = 1.21

Смотрим первый график на рис.1
На нем показана зависимость поправочного коэффициента для КПД винта от отношения W\Wкрт при разной относительной поступи винта лямда.
В предыдущих примерах по винтам мы определили лямда = 0.86
С учетом оборотов винта в воздухе - 40000об\мин, диаметр винта – 0.148м, скорость -300км\час или 83.3м\с
Из графика легко определяем поправочный коэффициент К для
W\Wкрт.= 1.21 он равен примерно К= 0.88
Определяем КПД винта с учетом влияния критических скоростей
конца лопасти винта .
В приведенном ранее винте \смотри пример выше\ он равен

КПД = 0.89
Реальный КПД винта с учетом поправочного коэффициента равен

КПДреал. = 0.89 х 0.88 = 0.783

КПД заметно снизился.\обороты - 40000 об\мин \

В Болонкине приведена ориетировочная формула для определения
скорости полета модели.

V = 38.2 ( N х КПД \ 0.00318 )^0.333

Где V скорость полета модели в км\час
N – мощность мотора в л.с
0.00318 величина учитывающая сопротивление корда и модели при 300км\час

Приймем для 40000об\мин мощность мотора примерно 2 л.с –реально.
Подставив в формулу полученный КПД винта – 0.783 и мощность
Мотора 2 л.с получим


V = 38.2 ( 2л.с х 0.783 \ 0.00318 )^0.333 = 301км\час

При применении реального винта, приведенного ранее в примере, имеющего с учетом критической окружной скорости винта при относительной толщине профиля винта =0.125 КПД = 0.783 .при 40000об\мин и мощности мотора 2л.с получим ориентировочно скорость модели - 301 км
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение Владимир Кривошеин » Чт ноя 23, 2017 8:19 pm

Прямо " театр одного актера " ...............................
Опыт не пропить и не продать, можно только передать.
Владимир Кривошеин
Гигант мысли
Гигант мысли
 
Сообщения: 1728
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 7:21 pm
Откуда: Россия г.Псков

Re: ВИНТЫ

Сообщение Александр В » Пт ноя 24, 2017 11:48 am

Челу нехрен делать! Началось зимнее обострение :)
Аватара пользователя
Александр В
Опытный
 
Сообщения: 211
Зарегистрирован: Сб фев 21, 2009 10:38 pm
Откуда: Волгоград.

Re: ВИНТЫ

Сообщение Владимир Кривошеин » Пт ноя 24, 2017 12:49 pm

Этому "обострению" в марте 2018г будет 8 лет !!
Опыт не пропить и не продать, можно только передать.
Владимир Кривошеин
Гигант мысли
Гигант мысли
 
Сообщения: 1728
Зарегистрирован: Чт дек 03, 2009 7:21 pm
Откуда: Россия г.Псков

Re: ВИНТЫ

Сообщение moira » Вт ноя 28, 2017 12:56 am

Давайте попробуем компенсировать потерю КПД винта .

Изображение


Изображение




Приведен винт .\ см. пунктир по лопасти винта\ он имеет КПД=0.9 на 0.9 J наше лямда,относительная поступь винта при 25 градусов на 0.75 r отн.
Определим из формулы для определения относительной поступи винта НЕОБХОДИМЫЙ ДИАМЕТР ВИНТА для КПД =0.9


Лямда = Vм\с \ n об\с х Dм


Тогда для нашего винта.

Лямда = 83.3 м\с \ 667 об\с х Х м = 0.9

Определим требуемый диаметр винта Х для КПД=0.9

Х м = 83.3м\с \ 667 об\с х 0.9 = 0.138м

Определим окружную скорость конца лопасти винта - W для диаметра 138мм.

W = [ 83.3 ^2 + ( 3.14 х 667об\с х 0.138м )^2 ] ^0.5

W= 301 м\с

Для диаметра 148мм W= 321м\.с

Определим по аналогии \смотри пример ранее\ отношение окружной скорости конца лопасти винта диаметром 138мм к критической окружной скорости, при относительной толщине конца лопасти - 0.125

W \ W крт. = 301 м\с \ 265м\с = 1.14

Определим относительную поступь винта для 83.3м\с (300км)
40000об\мин ( 667 об\с) и диаметроом- 0.138м

лямда = 83.3 м\с \ 667об\с х 0.138м =0.9

Определим из графика 1 поправочный коэффициент К для КПД винта диаметра 138мм.Он равен К = 0.942 для относительной поступи винта -0.9 и при
отношении W\Wкрт. = 1.14
Величина поправочного коэффициента равна К =0.942

Откуда реальный КПД винта диаметра 138мм при 40000об\мин

КПДреал. = 0.9 х 0.942 = 0.847

Для диаметра 148мм и 40000об\мин КПД реал = 0.783 .


КПД винта диаметром 138мм КПД= 0.847 , больше чем при диаметре 148мм КПД= 0.783

Определим для винта диаметром 138мм 40000об\мин и КПД =0.847
Скорость полета модели по Болонкину.


V =38.2 ( 2 л.с х 0.847 \ 0.00318 )^0.333 = 309 км.
============================================================

Скорость с винтом (для нашего случая) диаметром =148мм

V = 301 км
КПД = 0.783
============================================================

Видно, что при уменьшении диаметра винта до 138мм и используя винт приведенный выше с КПД =0.9 при лямда =0.9 можно добиться значительного увеличения скорости полета модели .
Для компенсации потери отбираемой мощности винтом необходимо увеличить пропорционально ширину лопасти или средний шаг.
Аватара пользователя
moira
Активный
 
Сообщения: 388
Зарегистрирован: Вс янв 20, 2008 1:51 pm
Откуда: Украина

Re: ВИНТЫ

Сообщение Henning Forbech » Вт ноя 28, 2017 5:45 am

Аватара пользователя
Henning Forbech
Опытный
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: Вт июн 02, 2009 4:21 am
Откуда: Denmark

Пред.

Вернуться в F-2

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2