Śmigło wiatrakujące lub nieruchome - opory lotu

[AMC]

 Boogie, ja także prosiłbym o poszperanie w cennym archiwum. Bardzo fajnie, że napisałeś o tych pomiarach, dzięki .

 

Nie próżnuję, okazało się, że "przyrząd" będzie miał co robić, dziś cały dzionek dorabiałem osadzenie do silnika Speed 400 (po Multiplexowemu "Permax", a fabryka

jeszcze inna) żeby zbadać, co on może w związku z Twin Starem II (jest wątek Kolegi Patryk Sokol ).

 

Budowa tunelu, raczej mikrotunelu w porównaniu do tego wspomnianego przez Boogie, nie zajmie chyba dłużej niż 2 tygodnie, czekam tylko na ocieplenie i suche dni.

Mam nadzieję i zamiar przebadać najczęściej używane przez Nas śmigła.

 

Ktoś ostatnio na Forum zapytywał w temacie o białe śmigła Graupnera, gdzieś to zgubiłem i nie mogę odnaleźć. Też można by je dokładnie "pod lupę"

[AMC]

Krzysiu, dzięki za info, większe za cierpliwość, a jeszcze większe za kibicowanie .

 

Co do pomiarów, to myślimy podobnie. Ten przyrząd może mieć szersze zastosowanie i przydatność. Jedną z zalet tej konstrukcji - jak mi się to jawi - jest prostota oraz

to, że do wykonania dokładnego pomiaru niepotrzebna jest ta cała elektronika pomiarowa, lecz z nią jest po prostu wygodniej.

Można ją zastąpić linkami, bloczkami i ciężarkami, np. z zestawu wagi laboratoryjnej, lub wykonanych samemu z mosiądzu albo handlowych elementów tocznych (kulki,

wałeczki).

[Boogie]

W wynikach spróbuję trochę pogrzebać, ale to najwcześniej za dwa tygodnie. Na chwilę obecną próbuję nadrobić nawarstwiające się zaległości.

 

wacek.matuszak:

Czemu skok spory? Wg mnie standardowy w modelarstwie czyli wartościowo równy połowie średnicy śmigła. To są najbardziej typowe proporcje. Mniejsze skoki stosuje się raczej do modeli slow flyerów. Tutaj mamy do czynienia ze sporym 25kg samolotem z prędkością przelotową rzędu 25m/s.

 

AMC:

Nie jestem do końca przekonany co do idei tego tunelu w formie rury. Rozkład prędkości w rurze o takiej średnicy wcale nie będzie rewelacyjny szczególnie na końcówkach. Poza tym jest dość mały stosunek średnicy badanego śmigła do samego tunelu. A jest dość duży wpływ ścianek na osiągi. Rozumiem, że chcesz wstawić śmigło/wentylator z jednej strony rury, w jakimś tam miejscu rury umieścić badany napęd i mieć swobodny wylot z tunelu? Jeśli chcesz zrobić obieg zamknięty to będzie jeszcze gorzej. 

 

Głównym celem pomiarów którymi się zajmowałem było pełne zbadanie napędu otunelowanego. Nigdzie w zasadzie nie znaleźliśmy informacji dotyczących wiatrakowania takiego napędu. Z resztą o samym wiatrakowaniu jest bardzo mało w różnych publikacjach.

 

Analizujemy co się dzieje w przypadku wiatrakowania/zahamowania różnych wersji napędu stosując różne metody wizualne:

-tradycyjna metoda niteczkowa na kadłubie samolotu,

-chyba metoda dymna (akurat nie byłem przy tych pomiarach),

-CFD (analiza numeryczna-computational fluid dynamics) czyli po prostu komputerowe modelowanie przepływu. W przeciwieństwie do metod klasycznych pozwala na rozbudowaną analizę oporu na poszczególnych elementach, wystających prętach itd. Można sporo poeksperymentować.

-PIV (particle image velocimetry) czyli w powietrzu mamy rozpylone drobinki np. olegu, strzelamy w jednej płaszczyźnie laserem, w drugiej-prostopadłej mamy kamery które rejestrują ruchy rozpylonych cząsteczek. Po odpowiedniej obróbce filmów możemy zrobić rozkłady prędkości. Fajne dane do porównania z metodami numerycznymi.

Do tego w kadłubie badanego samolotu znajduje się hamowania mierząca prędkość obrotową wału silnika (pomiar dokonywany jest na fazach silnika bezszczotkowego, a nie stosujemy czujników optycznych), ciąg, moment reakcyjny, moc elektryczną  czyli prąd i napięcie.

 

Wszystkie wyniki (no dobra te ważne) będą opublikowane pewnie stosunkowo niedługo. Parę doktoratów z tej tematyki powstanie pewnie również.

[wacek.matuszak]

Masz rację Boogie. Palnąłem jak gajowy Marucha. Nie pomyślałem i taki tego efekt. Na co dzień latam duuużo mniejszymi modelami.

[AMC]

Boogie, na chwilę obecną funkcjonuje zamysł zrobienia czegoś podobnego do rysunku z pracy podlinkowanej w #87 przez kol. Bartka
http://ir.ptir.org/artykuly/pl/143/IR(143)_3369_pl.pdf  , str.158 tej publikacji. Jednak zamierzam wykorzystać nie 4 czy 9 małych wiatraczków,

a jeden duży - prawdopodobnie główny chłodnicy silnika BMW M70B50 (V12, 5000 ccm, 300 PS nomin., 1250 PS osiąg.) - głównie z uwagi

na posiadanie takowego i znajomość jego możliwości.

Nie jestem jednak ani tępo uparty, ani zafiksowany na czymś, co może okazać się koncepcyjnie chybione. Dlatego cieszę się, że się odezwałeś

i liczę na specjalistyczne konsultacje.

Zamierzam wetknąć tam dość długą ulownicę strumienia, licząc na jego uspokojenie i stabilizację w przekroju tunelu. Największe śmigła przewidziane

do pomiarów to 12, max. 15 cali, czyli ok. 38 cm średnicy, chyba przekrój kwadratowy tunelu 500x500 mm będzie ciut za mały - ? Ścianki wewnątrz

gładkie, szkło lub poliwęglan albo coś podobnego. Ulownica z cieniutkiego poliwęglanu, okienka kwadratowe około 20 x 20 mm (25 x25 -?), długość

250 ... 300 mm. Ale to tylko zgrubne założenia, do ewent. korekty. Mam świadomość, że doskonałe to nie będzie, ale przydatne do tych i innych

badań to może tak.

 

A próby z pyłem węglowym robiliście może, czy strażacy się nie zgodzili? Takie szalone pomysły też mi się zdarzają ...   

[Pit]

W dniu 25.01.2016 o 15:19, qpa napisał:

Może prosty test, śmigło zamocowane na osi , na powiedzmy 50 cm ramieniu, jadać samochodem wystawiamy takie urządzenie przez okno z zablokowanym śmigłem i z niezablokowanym, wydaje mi się że w takim przypadku opór śmigła obracającego będzie większy. 

Odgrzeję temat. Też zainteresowałem się zjawiskiem oporu śmigła zatrzymanego i śmigła o swobodnym obrocie. Moje pierwsze wyobrażenie było taki że śmigło stojące wytwarza duży opór ciśnieniowy  natomiast śmigło obracające się swobodnie wytworzy na łopatkach siłę nośną przeciwną do kierunku lotu co powinno dać efekt hamujący dla samolotu. Zrobiłem prosty i dość toporny przyrząd? który nie jest miże zbyt dokładny ale myślę że rozwiewa wątpliwości. 

 

[japim]

Cool. Trzeba było spróbować kilka rożnych prędkości.

[Pit]

1 minutę temu, japim napisał:

Cool. Trzeba było spróbować kilka rożnych prędkości.

Tak, zrobiłem próby dla różnych prędkości. To co na filmie widać to śmigło napędowe kręci się 4,5krpm. Zrobiłem próby do 6,5krpm i generalnie nic szczególnego się nie zmieniło. Im większe obroty tym większy odczyt na wadze. 

[japim]

Podejrzewam ze jest pewna prędkość (prawdopodobnie bardzo niska, dla małego skoku) ścisłe związana z wartością skoku śmigła z tyłu, gdzie ta zależność może być odrobinę inna. Tylko, że to jest sytuacja mocno nie realna z punktu widzenia warunków użytkowania modeli (jak i prawdziwych samolotów).

Super za przeprowadzenie tego eksperymentu - to tylko potwierdza to co było mówione wcześniej.

 

EDIT: a nie masz jakiegoś śmigła o skoku porównywalnym do średnicy: np 6x6? I jakiegość SF np 10x3?

[Pit]

Nie mam. Wykorzystałem to co miałem czyli 9x6. Robiłem też próby z 12x6.

[zipp]

3 godziny temu, Pit napisał:

To co na filmie widać to śmigło napędowe kręci się 4,5krpm. Zrobiłem próby do 6,5krpm i generalnie nic szczególnego się nie zmieniło

czy przyrost odczytu na wadze na śmigle zatrzymanym i wiatrakującym był proporcjonalny(liniowy) przy wzroście prędkości śmigła napędowego?

[robertus]

O matko, panowie.

 

 

[japim]

Sorry Robert. 

Ale za element układanki do szerzenia wiedzy, złotej lopaty się nie przyznaje.

[zipp]

2 minuty temu, japim napisał:

Sorry Robert. 

Ale za element układanki do szerzenia wiedzy, złotej lopaty się nie przyznaje.

szczególnie, że kolega Pit zrobił prosty i obrazowy model do sprawdzenia/sprostowania błędnych wpisów wcześniejszych..n/t dość istotnego zagadnienia

[robertus]

Ale ta łopata jak najbardziej pozytywna.

[Pit]

Godzinę temu, zipp napisał:

czy przyrost odczytu na wadze na śmigle zatrzymanym i wiatrakującym był proporcjonalny(liniowy) przy wzroście prędkości śmigła napędowego?

Niesty nie wiem jaka to jest zależność ale sprawdzę. Muszę tylko dopracować sztywność całego urządzenia bo powyżej 6 krpm straszne wibracje. Z paru pomiarów wynika że nie jest to zależność liniowa . W planie mam wstawić anemometr za wentylatorem i wtedy zrobić dokładniejsze odczyty. Na razie trzeba to ustrojstwi traktować jako wskaźnik orientacyjny. 

[qba]

Również dziękuje za wykonanie testu, obstawiałem że różnica będzie większa. 

[Pit]

20 minut temu, qpa napisał:

Również dziękuje za wykonanie testu, obstawiałem że różnica będzie większa. 

Oj przepraszam źle wpisałem obroty. To co na filmie widać to nie 4,5 krpm ale 5,8 krpm. 

Poniżej przykładowe odczyty: obroty wentylatora/opór śmigła zatrzymanego/opór śmigła obracającego/

4,4/65/77

5, 0/99/115

5, 8/117/151

6, 3/155/207

Tak jak pisałem trzeba to traktować bardzo zgrubnie. Raczej jest to wskazanie w jakim kierunku przebiega zjawisko. Żeby pomiar był bardziej precyzyjny trzeba by mierzyć prędkość strumienia zaśmigłowego i uwzględnić opór stelaża do którego przymocowane jest śmigło. Czasu teraz dużo więc dopracuję i dam znać?

[zipp]

przedstawione dane sugerują, że wykres śmigło zatrzymanego jest bardziej płaski w funkcji szybkości przepływu powietrza, czyli im większa szybkość to śmigło wiatrakujące stawia większy opór w stosunku do śmigła zatrzymanego.

Godzinę temu, Pit napisał:

i uwzględnić opór stelaża do którego przymocowane jest śmigło

nie wydaje mi się, przecież to stała równa dla obu pomiarów

 

65 77 1 1 0,844156 99 115 1,523077 1,493506 0,86087 117 151 1,8 1,961039 0,774834 155 207 2,384615 2,688312 0,748792

99/115 "nie pasuje" do reszty