Домашняя Аэродинамическая труба

Стрела_RoSa
Жорж:

Уважаемый Роберт! Никогда не считал за обиду, …

а мне обидно чувствовать что 2 Армянина как вы и я не чувствуем друг друга и меня посылают с рельс практического построения трубы читать…т.е. останавливается полный ход проекта под игидой моей частичной неграмотности в данной области:( понимаете меня?😦
Я же не термоядерный реактор хочу построить ведь…

Аэродинамический эксперимент в машиностроении - год выпуска, Автор?

Жорж:

(площадь рабзоны (м^2) - массовый (объемный) расход воздуха в секунду - МИНИМАЛЬНАЯ мощность привода нагнетателя) при МСА и скорости потока 30 м/с для трубы открытого типа:

  • 0,25 - 9кг (7,5 м^3) - 6,2 кВт
  • 0,09 - 3,2кг (2,67 м^3) - 2,5 кВт
    Для закрытого - мощности, скорее всего, удвоятся. Если труба создается для экспериментов с ВМГ, то вопросов нет.

Что такое MCA,ВМГ? Можете перевести на более понятный простой для меня язык значение написанного выше? Мне не страшно не знать и задавать вопросы, у меня нет пагонов и терять нечего, я простой армянин с целью. Помогите понять написаное Вами инженеру гидравлику, патентоведу, электронщику, механику и гл. инженеру по системам бесперебойного питания ВЦ ИТ страны и связисту.

Жорж

ВМГ - “винто-моторная группа” - обычно так расшифровывается эта абревиатура, использованная ДедЮз в сообщении 62. Применил и использовал, как понятное Вам сокращение.
В более ранних сообщениях участников упоминается размер рабочей зоны трубы 500х500 и 300х300. Так обычно задается размер рабочей зоны в сечении, перпендикулярном потоку. В расчетах оперируют величиной площади сечения, а для указанных размеров это 0,25 и 0,09 м^2 соответственно. Там же указаны несколько величин скорости потока воздуха через рабочую зону трубы - 100 км/ч и другие. В аэродинамических расчетах используются скорости в размерности м/с - для примера принято 30 м/с, что соответствует 108 км/ч. Для этой скорости потока и сечения рабочей зоны определен массовый и объемный расход воздуха. Последняя цифра в строках указывает величину МИНИМАЛЬНОЙ мощности, потребляемой вентилятором для создания необходимого разряжения за рабочей зоной открытой аэродинамической трубы (забор воздуха из атмосферы - условия Международной стандартной атмосферы для высоты Н=0 и температуры +15С) в обеспечение получения заданной скорости потока и расхода воздуха. При этом не учтены потери мощности в механике привода и гидравлические потери воздушного тракта трубы. Эти цифры уже мохно рассматривать, как основу для дальнейшей проработки проекта. Удачи!

vik57
Жорж:

Для закрытого - мощности, скорее всего, удвоятся

Почему удвояться? По всему должно быть наоборот - уменьшиться. Гоняем- же уже разогнанный поток воздуха. Первичный момент разгона потока повидимому потребует несколько повышенных токов, а дальше ток далжен снизиться ниже чем для открытого типа трубы.

Жорж
vik57:

Почему удвояться?

Гидравлическое сопротивление замкнутой проточной части трубы гораздо выше чем у открытой (длина трубы, повороты, решетки и т.п.). И чтобы вывести трубу на нужный режим (разогнать в ней поток), потребуется ПОЛНАЯ мощность. На установившемся режиме - да, снизится, но не так существенно, как заявляют без цифр. Посчитайте… Теоретически, для идеального воздуха - см сообщение 58.

Frr

Качнул Повха, изд.1974г. (в уандех: “Повх Аэродинамический”), кусочки стр. 41,42 оттуда:


с размерами на 2м. р.зону.
Написано (стр.43), что в замкнутых А.трубах мощность нужна меньше в несколько раз.

М.б. делать модульную конструкцию: два модуля ВМГ по 6кВат, сжимающее и всасывающее сопла(несколько разных профилей из пены), обратный рукав(легко переделывать по ходу).
Тогда можно будет собрать любую из трех конструкций:

  • два вентилятора в паралель, как Т101,
  • две ступени, как Т104
  • один спереди, другой сзади р.зоны, открытую, без обратного рукава
    и можно уже покупать моторы и считать ВМГ.

Примерно посчитал потери в сжимающем участке: при сжатии в 4 раза - 6% от мощности в р.зоне.

Жорж:
  • 0,25 - 9кг (7,5 м^3) - 6,2 кВт

Почему?
9*30*30/2=4050Дж/сек=4кВт

Стрела_RoSa
Жорж:

Гидравлическое сопротивление замкнутой проточной части трубы гораздо выше чем у открытой (длина трубы, повороты, решетки и т.п.). И чтобы вывести трубу на нужный режим (разогнать в ней поток), потребуется ПОЛНАЯ мощность. На установившемся режиме - да, снизится, но не так существенно, как заявляют без цифр. Посчитайте… Теоретически, для идеального воздуха - см сообщение 58.

Георгий джан, полная мощность если она мощность равна чему? Почти все понял только не понял одну вещь

  • рассмотрим воду и насос
  • насос стоит на высоте -0.5метров
  • у нас идеальное колесо нагнетания,
  • в диффузоре раб колеса создается в момент пуска идеальный вакуум -7 метров ввиду того что колесо имеет идеальное прилегание и зазоры между колесом и диффузором заполнены водой
  • по мере разгона колеса до макс оборотов двигателя, вода “постепенно” поднимается, увеличивает свою линейную скорость и прикасается к колесу
    Вот здесь, в этот промежуток/фазу/точку - нагрузка двигателя минимальная так как двигатель с колесом работает в середе воздух-вода , состояние загруженности после этой точки будет рывками увеличиваться и продолжаться этот ступенчатый подъем будет до тех пор пока вода полностью заполнит диффузор(прилипнет к колесу)
    В следующей фазе, когда вода полностью заполнила диф. у двигателя насоса наблюдается гиперболический подъем нагрузки по току где то до 65% от максимальной мощности двигателя. Пока вода не заполнит все пространство трубопровода и вытеснит воздух перед собой а в некоторых места где пробка сожмет его нагрузка на двигателе будет увеличиваться уже линейно до 70-75% но никак не больше и насос в режиме. Как только кто нибудь отроет кран/вентиль где нибудь на трассе нагнетания нагрузка на двигатель и колесо упадет и начнется выраженный кавитационный процесс на поверхности колеса.
    Вот здесь мой вопрос и не понимание вашего утверждения - почему при установлении “режима” в аэродинамической трубе нагрузка на двигатель падает если труба замкнута и на так сказать трассе нагнетания нет утечек? Наверно вы имеете ввиду трубу не замкнутую, так?Тогда двигатель будет реагировать на изменение числа Re ввиду естественного изменения плотности/барро давления воздуха окружающей среды, да тогда когда барро давление окружающей среды будет уменьшаться нагрузка на двигатель тоже будет уменьшаться.
    Я что то не правильно излагаю?
Frr:

Качнул Повха, изд.1974г. (в уандех: “Повх Аэродинамический”), кусочки стр. 41,42 оттуда:…

Здесь адрес для закачки, спасибо Frr - techlibrary.ru:8165/…/2x1p1c1w_2q.2t._2h2e1r1p1e1j… очень интересно!
И я согласен ( логически пришел) что нагрузка на лопасти в открытой трубе будет больше, а в закрытой меньше - разрежения на всасе винтомоторной группы больше…

ДедЮз
Жорж:

(площадь рабзоны (м^2) - массовый (объемный) расход воздуха в секунду - МИНИМАЛЬНАЯ мощность привода нагнетателя) при МСА и скорости потока 30 м/с для трубы открытого типа: - 0,25 - 9кг (7,5 м^3) - 6,2 кВт - 0,09 - 3,2кг (2,67 м^3) - 2,5 кВт Для закрытого - мощности, скорее всего, удвоятся. Если труба создается для экспериментов с ВМГ, то вопросов нет.

Это предложение незамеченным не осталось. Без ответа, да. Вы приводите исходные для раб. сечения 1кв.м. В данном случае (пожеланиях) во первых речь о компактной трубе, во вторых проблемы с ВМГ. Поэтому “пляска” затянулась. Ваши данные очень близки к параметрам замкнутой АД трубы, выпускаемой когда-то Одесским судоремонтным заводом. Приходилось с такой работать. До 25м/с добротность была удовлетворительной, но сейчас-то все с НУЛЯ, и заочно. Всего доброго!
P.S. Хотелось бы узнать Ваше мнение по конструкции (митериал-соединения-размеры) хонейкомба, и гасителей (сетки), возможно есть что то новое.

Frr:

М.б. делать модульную конструкцию: два модуля ВМГ по 6кВат, сжимающее и всасывающее сопла(несколько разных профилей из пены), обратный рукав(легко переделывать по ходу). Тогда можно будет собрать любую из трех конструкций: - два вентилятора в паралель, как Т101, - две ступени, как Т104 - один спереди, другой сзади р.зоны, открытую, без обратного рукава и можно уже покупать моторы и считать ВМГ.

Замечательное сообщение, мои прикидки это подтверждают. Параллелная система, будет громоздкой: +увелич. рабзоны; -габариты; -усложнение канала и колектора, и остается проблема скорости потока при предельно огранич. мощностях двиг-ей. Соосная, мне лично, понравилась. Легко решает проблему по мощностным показателям. Для шутки, минус один, в два раза дороже.

Стрела_RoSa

Овсеп джан а что дает увеличение объема прокачиваемого воздуха при параллельной системе ВМГ? Видимо что то происходит с вязкостью…Скорость то остается прежней и Re таким же…
Как я понимаю 2 ВМГ увеличат объем трубы и это как то повлияет на увеличение числа Re… по- моему надо уже нам понять какой Re мы хотим получить в трубе так как его можно увеличить путем искусственного увеличения давления в трубе труба из пены должна иметь стеклотканевую “обертку” ириской толщиной около 5 мм, а то она лопнет:) при давлении 25кг/см^2

как можно посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом 24/14?

ДедЮз
Frr:

Примерно посчитал потери в сжимающем участке: при сжатии в 4 раза - 6% от мощности в р.зоне.

А если “прессовать” по экспоненте, будет еще меньше. Диффузор оставить коническим. Сделать РЗ открытой и “губу” вокруг диффузора (обратный Кларк10-12%), пусть, даже, прямоугольной формы.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

А если “прессовать” по экспоненте, будет еще меньше. Диффузор оставить коническим. Сделать РЗ открытой и “губу” вокруг диффузора (обратный Кларк10-12%), пусть, даже, прямоугольной формы.

Ух ты. какая идея, спасибо! Схватил! ша начну генерить предложение в автокаде

А коллектор/конфузор тоже можно из кларка?

и еще, можно я сделаю многогранник , ну скажем 18 граней( по 20 градусов деление окружности) и диффузор и конфузор и с обратным профилем кларка 10%, что такое может изменить в худшую сторону?

ДедЮз
Стрела_RoSa:

Овсеп джан а что дает увеличение объема прокачиваемого воздуха при параллельной системе ВМГ? Видимо что то происходит с вязкостью…Скорость то остается прежней и Re таким же…

Роберт! Там я написал, увеличивается раб зона при неизменных скоростных параметрах. Еще раз просмотри.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Роберт! Там я написал, увеличивается раб зона при неизменных скоростных параметрах. Еще раз просмотри.

понял

Жорж:

Советую скачать и ознакомиться с книгой “Аэродинамический эксперимент в машиностроении”, Повх - ссылок в сети много - чтобы “не ходить по граблям”.

Огромное Спасибо! Классная книга! То что надо!

Народ, помогите - как посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом за 1 мин 24/14? формула есть?

ДедЮз
Стрела_RoSa:

как можно посчитать объем прокачиваемого воздуха винтом 24/14?

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормално, без пкльсаций и других встечающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным. Рейнольсы, относительный параметр. Зависит от скорости и геометрии модели, и Ро - к счастью постоянной в эксперименте. Роберт, одно несомненно. Нужно определиться, что мы хотим от трубы. Продуть модель -не реально. Модель большая. Масштабировать модель-очень хлопотно. Мне видется что на такой трубе можно получать интересные и полезные данные по поверхностям (качество поверхности), по профилям, по элементам механизации, по аэродинамическим малым поверхностям, по органам управления, по реакциям различных наворотов (камеры, внешние подвески и т.п.). Кстати, почему эта тема не обсуждалась. Я со своей склеротичностью, думал, что это обговаривалось. Включил, посмотрел, не нашел.
Объем прокачиваемого воздуха можно просчитать с двух концов. 1-й. Данные фирмы изгот. мотора с винтом по тяге. Ометаемая площ винта и тяга позволяют.
2-й, даны шаг и обороты, вводим поправку на скольжение и тоже выходим на объем. А для чего это? Это же не нефть!(шютка)

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормально, без пульсаций и других встречающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным. Рейнольсы, относительный параметр. Зависит от скорости и геометрии модели, и Ро - к счастью постоянной в эксперименте. Роберт, одно несомненно. Нужно определиться, что мы хотим от трубы. Продуть модель -не реально. Модель большая. Масштабировать модель-очень хлопотно. Мне видется что на такой трубе можно получать интересные и полезные данные по поверхностям (качество поверхности), по профилям, по элементам механизации, по аэродинамическим малым поверхностям, по органам управления, по реакциям различных наворотов (камеры, внешние подвески и т.п.). Кстати, почему эта тема не обсуждалась. Я со своей склеротичностью, думал, что это обговаривалось. Включил, посмотрел, не нашел.

Вот:) согласен , но для поверхностей и измерений нагрузок на них например нужна скорость приближенная полету, а при 3-4000 и с пропом 24/14 она маленкая, поэтому я в самом начале выбрал двигун 250 об/на вольт у которого макс скорость была 118км/ч, уже что то, не так ли? Моделировать по масштабу модели тоже могу, трудно но могу, ЧПУ выручит и плотный пенопласт.но тут подводный камень кажись, маленькая модель ЛА под потоком 118км не будет выдовать данных о поведении под 118км, или это не так?

ДедЮз:

Роберт джан, не пугайся и людей не пугай. При скор. напоре 25м/с давление гораздо ниже. Если все сделать нормално, без пкльсаций и других встечающихся подводных камней, то давление должно быть атмосферным.

Объем прокачиваемого воздуха можно просчитать с двух концов. 1-й. Данные фирмы изгот. мотора с винтом по тяге. Ометаемая площ винта и тяга позволяют.
2-й, даны шаг и обороты, вводим поправку на скольжение и тоже выходим на объем. А для чего это? Это же не нефть!(шютка)

Нашел: О. п. винта вычисляется как площадь круга с радиусом, равным радиусу несущего винта. Эта характеристика является определяющей в аэродинамических расчётах вертолётов (подобно площади несущей поверхности других летательных аппаратов).

Насчет пугай народ скажу так - я могу добиться герметичности трубы и накачать туда воздух, поднять давление во всей трубе до 25атм, есть компрессор…Такое увеличт Re до 1.38*10^-8 степени при скорости потока 40м/сек а может и больше если раб зона маленькая как у нас:) не так?.. может и так но такое давление может повредить модель,просто раздавить если внутри модели будут герметичные пустоты пены - предложение снято!

ДедЮз

Только что прибл. прикинул, получилось при 7000 об/мин около 10000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

Стрела_RoSa
ДедЮз:

Только что прибл. прикинул, получилось при 7000 об/мин около 10000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

строим цилиндр диаметром винта и длиной в шаг винта, считаем его объем в куб/см - это объем за 1 оборот пропа -так?

ДедЮз

[quote=Стрела RoSa;2367371]Вот согласен , но для поверхностей и измерений нагрузок на них например нужна скорость приближенная полету, а при 3-4000 и с пропом 24/14 она маленкая, поэтому я в самом начале выбрал двигун 250 об/на вольт у которого макс скорость была 118км/ч, уже что то, не так ли? Моделировать по масштабу модели тоже могу, трудно но могу, ЧПУ выручит и плотный пенопласт.но тут подводный камень кажись, маленькая модель ЛА под потоком 118км не будет выдовать данных о поведении под 118км, или это не так?[/quot
Насчет скорости согласен. А что за модель летает со скор. более 100 км/час. Планерам и пенолетам это не грозит. Скоростные, но там нет наворотов, и вся методика давно отработана.
В принципе, можно с пом. насадок увнличить скоростб в разы, но с потерей сечений. При этом можно продувать элементы, о чем говорилось. А масштабные модели не так просты, как кажется.
Полное подобие до мелочей и качество поверхности при абсолютной жесткости, можно получить в основном из металла или если из дерева, то с армированной основой. Коллеги не дадут соврать. И ты можеш прикинуть. Толщина крыла, а теперь уменьш её и чтобы жесткость сохранилась, а что говорить об оперении. Одну штопорную модель помогал делать в студенческие годы, второй раз не хочу. Пусть машина делает из металла.

Стрела_RoSa:

строим цилиндр диаметром винта и длиной в шаг винта, считаем его объем в куб/см - это объем за 1 оборот пропа -так?

Не совсемь, я же писал, с учетом скольжения. Для прикидок можно принять как -10%. А точные расчеты требуют доп данных.

Начал рисовать трубу. Хочу унифицировать по двигателям 1 или 1+1. Скоростной напор может возрости на 50-75%. Сечение по предвар. расчетам прямоугольное 400х500 мм (20 квадрат.дециметров).

Стрела_RoSa
ДедЮз:
  1. Насчет скорости согласен. А что за модель летает со скор. более 100 км/час. Планерам и пенолетам это не грозит.

  2. А масштабные модели не так просты, как кажется.

По 1- грозит пенолету больше 200км если он покрыт композитом, у меня получается
по 2 - согласен, ниче не получится из пены, стрельнул…простите:(

вот изобразил формулу:)

SAN
ДедЮз:

10.000л в сек., т.е. 1 кубометр в секунду.

10 кубометров?

Стрела_RoSa

… а как 10 кубов?

ДедЮз:

Начал рисовать трубу. Хочу унифицировать по двигателям 1 или 1+1. Скоростной напор может возрости на 50-75%. Сечение по предвар. расчетам прямоугольное 400х500 мм (20 квадрат.дециметров).

Мда такое увеличение скорости может может сильно изменить- увеличить Re.