FSA - czyli z czym to się je

[robertus]

Od razu mówię, że nie jestem ekspertem i sprostowania są mile widziane.

 

Co to w ogóle jest FSA i na co jest mi to potrzebne?

FSA z angielskiego Fan Swept Area, jest to pole powierzchni przez które przepychane jest powietrze przez EDF.

Obrazowo pokazuje to czerwony pierścień na poniższym obrazku

 

Wg zasad, które wyczytałem w internecie wylot za EDFem powinien być zmniejszony do 100%FSA. Wtedy pole wylotu równe jest polu pracujących łopatek i ciąg jest wtedy największy. Rzekłbym nominalny.

Zmniejszając średnicę wylotu zamieniamy ciąg  na prędkość, czyli samolot będzie latał szybciej ale ze zmniejszonym ciągiem. Rośnie też nieco prąd pobierany przez turbinkę.

Jednak nie powinno się przekraczać 80%FSA bo wtedy zysk jest już minimalny a napęd znacznie obciążony.

Sam dobór wylotu jest kwestią indywidualną i zależy od preferencji modelarza można więc jako punkt początkowy do testów wybrać 90%FSA.

 

W załączniku arkusz kalkulacyjny pomagający wyliczyć FSA

FSA Calculator.zip

 

Przykład dla EDF 70mm

 

Wynika z niego, że wylot powinien mieć średnicę  w okolicach 60mm

[Tomek]

a jak do tego ma się długość tuneli dolotowego i wylotowego.

Który powinien być dłuższy a który krótszy, a może to bez znaczenia?

[Bartek Piękoś]

Tomek pyta o długość, a Ty piszesz wszystko co wiesz o średnicy i stosunku ciągu w silnikach dwuprzepływowych.

 

 

Moim zdaniem lekko zwężający się do wymiaru średnicy wewnętrznej wentylatora. Tak jak w silnikach Boeing czy Airbus

Podajesz szczególny przykład gondoli silnikowej liniowca. W wolniejszych modelach pole wlotu powinno być co najwyżej równe FSA. W szybszych przyjmuje sie ok. 90% FSA.

 

Tomek, Whitehead w "Budowie makiet"... nie wspomina, że stosunek długości kanałów ma znaczenie, a opisuje naprawdę różne konfiguracje. Skupia się na średnicach wlotów/wylotów oraz zmianach przekroju kanałów.

Zwężenia i rozszerzenia ścianek tuneli nie powinny przekraczać kąta 4st. Bardzo istotny a często pomijany jest stopień zaokrąglenia krawędzi wlotu, zależny od przedziału prędkości w jakim ma się poruszać model.

Swoją drogą, polecam książkę.

[robertus]

Tu jest ciekawy wątek http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2349752

[paulusr]

Tomek pyta o długość, a Ty piszesz wszystko co wiesz o średnicy i stosunku ciągu w silnikach dwuprzepływowych.

 

I bardzo dobrze. Bo patrząc na taki właściwie wszystko jest wyjaśnione.

 

Podajesz szczególny przykład gondoli silnikowej liniowca. W wolniejszych modelach pole wlotu powinno być co najwyżej równe FSA. W szybszych przyjmuje sie ok. 90% FSA.

Jesteś tego pewien? Praktyka czy tylko teoria?

Z mojego doświadczenia wynika, że zbyt duży wlot wcale nie szkodzi przepływowi i ogólnej wydajności napędu. Mój najlepiej latający i wydajny EDF zamontowany jest w styropianowym A4 gdzie wloty to jakieś 150%FSA. Posiada zamontowana wargę (już w kanale) i ma tylko 5 łopat (Mini Pro) Gdzie sens gdzie logika? Po prostu dla tych prędkości (modelarskich) opory związane z powiększeniem wlotów są mniejsze niż faktyczne zyski związane z większą ilością powietrza.

Tzw. open duct-y zdominowały konstrukcje większości dzisiejszych EDF-ó a wraz ze zwiększaniem ilości łopat zabudowy w modelu są coraz to prostsze. Nawet zagorzali obrońcy perfekcyjnych kanałów dolotowych (wśród których byłem i ja) musieli uznać wyższość tego rozwiązania. I gdzie tu sens i gdzie logika?

 

Ano tutaj

 

Doskonałe rozwiązanie:

 

 

 

Reasumując:

 

1. Wlot to świętość w EDF - im krótszy tym lepiej, im bardziej zbliżony do kształtu dyszy Venturiego tym lepiej.

2. Wylot jest mnie istotny i pracuje nawet przy 70 %FSA  (optymalnie 90-100%)

3. Zasady unikania załamań i zakrętów jest słuszna

4. Open duct - jeśli nie udaje się zaprojektować ładnych prostych dolotów trzeba zastosować wlot przy EDF-ie wewnątrz kadłuba. Wentylator bierze powietrze z wnętrza samolotu i sam go "porządkuje" .Odprężenie wnętrza przez właściwie dowolne otwory w poszyciu - im więcej tym lepiej (może to być nawet siatka). Ilość otworów trzeba dobrać doświadczalnie - zwykle są to wloty + jakieś otwory inspekcyjne itp... zawsze ich mało. Przy taki  układzie lepiej stosować wolniejsze EDF-y wielołopatowe (9-14 łopat) niż tradycyjne (4-6 łopat)

 

[Bartek Piękoś]

Pawle,

doświadczenia z EDF-ami zerowe. Z palca sobie tego jednak nie wyssałem. Podaję to, co pisze na ten temat facet, który jest uznanym na świecie modelarzem i autorem równie uznanej pozycji książkowej. I on pisze o swoich i wielu innych modelarzy doświadczeniach.

Ty masz inne doświadczenia niż on opisuje w książce i o.k.

[paulusr]

Bartek,

Pozycja jest zapewne ciekawa - wkrótce się zapoznam. Rok wydania? 1980?

Daniel Schubeler zaprojektował swoje HST w roku 2007 (?) Od tego sie zaczęło bo jako pierwszy zwiększył ilość łopatek wentylatora zmniejszając prędkość i zwiększając ciąg statyczny. Wcześniej nikt specjalnie się nie chwalił rozwiązaniami typu "open duct" choć Vaclav Blacha (VASA) na stałe wbudowywał wargę wlotową od wielu lat. Czasem bardziej świadomie lub mniej coś takiego się stosowało

https://www.alexrc.pl/viewtopic.php?f=14&t=5321&start=9

 

Co nie oznacza, że zamknięte kanały nie działają. Weźmy taki wspomniany F20 firmy HET. Tam wloty mają dokładnie 100% FSA. Podobnie jak w wielu tartakach RBC. Tylko w większości trzeba je strzelać z gumy.

Wiem tylko tyle że budując jakiś nowy model z napędem EDF, pierwej sprawdzę możliwość zastosowania pierścienia w kadłubie niż możliwość zrobienia prawidłowego duktu.

[Bartek Piękoś]

Bartek,

Pozycja jest zapewne ciekawa - wkrótce się zapoznam. Rok wydania? 1980?

Eee, no, nie bądź tendencyjny . Mój egzemplarz jest z 2009r.  Mogę sprawdzić, które to wydanie, ale strzelam, że pierwsze.

[hubert_tata]

...

Doskonałe rozwiązanie:

 

 

 

Reasumując:

 

1. Wlot to świętość w EDF - im krótszy tym lepiej, im bardziej zbliżony do kształtu dyszy Venturiego tym lepiej.

2. Wylot jest mnie istotny i pracuje nawet przy 70 %FSA  (optymalnie 90-100%)

3. Zasady unikania załamań i zakrętów jest słuszna

4. Open duct - jeśli nie udaje się zaprojektować ładnych prostych dolotów trzeba zastosować wlot przy EDF-ie wewnątrz kadłuba. Wentylator bierze powietrze z wnętrza samolotu i sam go "porządkuje" .Odprężenie wnętrza przez właściwie dowolne otwory w poszyciu - im więcej tym lepiej (może to być nawet siatka). Ilość otworów trzeba dobrać doświadczalnie - zwykle są to wloty + jakieś otwory inspekcyjne itp... zawsze ich mało. Przy taki  układzie lepiej stosować wolniejsze EDF-y wielołopatowe (9-14 łopat) niż tradycyjne (4-6 łopat)

 

4. Open duct -  skoro ktoś sprawdzał i poleca dla EDF  ( zrozumiałem, że zwłaszcza  wielołopatowych) to tylko podziękować.

Zachowanie zasady proporcji FSA najczęściej kłóci się z zachowaniem skali wlotów - rozumiem, że open duct to omija.

Jeżeli to "działa" to naprawdę warto rozważyć.

To bardzo dobra wiadomość 

[Tomek]

Iskra przełamana przed głównym tunelem , więc będzie okazja sprawdzić jak to działa w praktyce

[paulusr]

U mnie jest tak:

 

 

 

L39C&C 1:6,5

Ciąg mierzony na płycie testowej 6.8 kG. Ciąg w samolocie 6 kG. W swoim nie sprawdzałem z oryginalnymi (bardzo ładnymi) duktami ale koledzy z Niemiec tracili nawet 30% ciągu statycznego. Model startuje z trawy po 70 m. Ciężar do lotu 8kg. Jak się mu zdejmie górną pokrywę "zbiera" się jeszcze lepiej tak że potencjał jeszcze jest.