Винт в кольце!

Откуда
Киев
Увеличение тяги получается не только за счет предотвращения перетеканиявоздуха на конце лопасти, но и за счет создания подъёмной силы, направленной вперед, на самом кольце. 
Только в статике и на малых скоростях полета - примерно до половины средней осевой скорости потока через ометаемую площадь винта или вентилятора. А дальше лобовое сопротивление кольца съест все прибавки тяги.
насчет скорости работы точно не знаю, но такие кольца точно делаются на СВП больших и маленьких, а скорость у них до 100 км в час. Так что для нескоростного СЛА вполне приемлимо.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
http://www.fraseraerotechnologycompany.com/Rohr_2-175_Fan_Jet.html

-[ch1086][ch1076][ch1080][ch1085] [ch1080][ch1079] [ch1087][ch1088][ch1080][ch1084][ch1077][ch1088][ch1086][ch1074]...
 

s_Antony

Интересуюсь вертолётами
Откуда
Ульяновск
А что думаете по поводу соостных импеллеров?1)в одном кольце 2 винта.Вращаются в разные стороны,или в одну.Скорость вращения,количество лопастей одинаковое?Что с к.п.д. у такой системы?2)2винта,но каждое со своим кольцом.Между ними растояние,для притока воздуха второму винту.Кто нибудь изучал такие схемы?
 

s_Antony

Интересуюсь вертолётами
Откуда
Ульяновск
Хотелось бы подробнее узнать,о плюсах и минусах соосных импеллеров относительно класического варианта импеллера.Кто нибудь может объяснить?
 
G

georgka

Для форума - слишком долго и объемисто.
Кратко: двухступенчатый вентилятор (импеллер) позволяет получить более высокую степень повышения давления (напорность) относительно одноступенчатого той же схемы при соответствующем увеличении потребной мощности привода. Конструктивно они сложнее:
- при вращении колес ступеней в одну сторону, требуется постановка направляющего аппарата за колесом первой ступени для согласования направления потока на входе во вторую ступень.
- при вращении колес ступеней в разные стороны, аэродинамическая схема упрощается, т.к. отпадает необходимость в промежуточном, а часто и в выходном, направляющем аппарате, но увеличивается число опор роторов (считается, что каждая дополнительная опора увеличивает стоимость конструкции примерно на 15%).
Есть книга И.В. Брусиловского "Аэродинамический расчет осевых вентиляторов", 1985 г - подробно описаны различные схемы вентиляторов, их особенности и характеристики, в том числе - вентиляторы встречного вращения и для создания тяги для транспортных машин. Много формул, но для простого ознакомления, их можно опускать.
 

s_Antony

Интересуюсь вертолётами
Откуда
Ульяновск
Скинь пожалуйста ссылку на эту книгу,если есть.И ещё вопрос.На сколько я понял в импеллере не только вентилятор важен,но и концо.Оно имеет в разрезе форму крыла.Можно ссылок на литературу по этой теме,если у кого что то есть?
 
G

georgka

Книгу в инете не встречал (пользуюсь библиотечной). Вот пара ссылок на статьи разных времен:
http://www.boatyard.ru/modules.php?name=Pages2&pa=showpage&pid=382
http://www.stroimsamolet.ru/069.php
Успехов!
 

Pimenov

Volksflugzeug Macht Frei!
Откуда
Москва
Извините, что вторгаюсь в беседу таких корифеев, но я тоже на распутье: хочу установить два толкающих винта диаметром по 800 мм, расположенных рядом в горизонтальной плоскости ЛА и приводимых одним двигателем. Думаю, что без колец мне не обойтись? Можно ли сделать хотя бы два полукольца, у кого есть опыт оптимизации :~) подобных конструкций?
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
http://faa-engineers.com/~mjgundry/ductedfan/raspet.pdf

http://faa-engineers.com/~mjgundry/ductedfan/
 
G

georgka

... хочу установить два толкающих винта диаметром по 800 мм,.... Думаю, что без колец мне не обойтись? Можно ли сделать хотя бы два полукольца...
1 Кольцо  на ВВ только позволяет повысить эффективность работы периферийных сечений лопастей, т.е. экономичность СУ. Профилированное кольцо позволяет получить дополнительный прирост тяги, но только на малых скоростиях движения аппарата, т.к. с увеличением скорости рост лобового сопротивления кольца съедает прибавку тяги. Поэтому тонкое кольцо для повышенных скоростей движения может оказаться эффективнее профилированного.
2 ВВ должен рассчитываться , профилироваться на конкретные диаметры и частоту вращения ВВ, скорость полета - пусть прибавка от кольца пойдет в запас располагаемой тяги.
3 Мое мнение: полукольцо ==== полумера.
 

Юрий Макаров

Я люблю строить самолеты!
А что думаете по поводу соостных импеллеров?1)в одном кольце 2 винта.Вращаются в разные стороны,или в одну.Скорость вращения,количество лопастей одинаковое?Что с к.п.д. у такой системы?2)2винта,но каждое со своим кольцом.Между ними растояние,для притока воздуха второму винту.Кто нибудь изучал такие схемы? 
Здравствуйте, друзья.

Хочу поддержать тему предложив для обсуждения своё видение вопроса.

В настоящее время для улучшения общих характеристик воздушного винта его по возможности помещают в кольцо. Характеристики винта при этом улучшаются, но сама конструкция получается громоздкой, добавляя лишнее сопротивление и вес аппарату.

Предлагаю решить данный вопрос несколько иначе и при изготовлении воздушного винта располагать на концах лопастей (перпендикулярно их оси) небольшие пластины по типу тех,что расположены на концах крыльев современных самолётов.

Данное решение на мой взгляд будут предотвращать стекание воздуха под действием центробежной силы с лопасти винта.

Мы добьёмся полного отсутствия зазора между винтом и ограждающей конструкцией и при этом нам абсолютно не страшна вибрация винта. 

А экспериментируя с размерами и профилем данных  пластин мы сможем подобрать наиболее оптимальные характеристики всей конструкции.

Более того, используя определённый угол атаки по ходу вращения винта и вперёд по оси движения, можно будет дополнительно загрузить винт, организовав дополнительное давление в наиболее эффективной области концов лопастей винта.

Интересно услышать мнение специалистов и заинтересованной общественности.
 

Вложения

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
а я читал что наоборот. винтовентиляторный двигатель который без кольца экономичнее того что с кольцом на вентиляторе.

Хитрые законцовки лопастей были например на луганских винтах но особого преимущества не давали.

Единственное преимущество кольца - защита винта и возможность уменьшить диаметр винта конечно ценой потери кпд.

авиамодельные импеллеры например значительно уступают по эффективности классическим винтам. Если бы было по другому то в скоростных классах все бы летали на импеллерах но их там нет.
 

дима043

первым делом дельтапланы...
Откуда
Киров
нарисованные Вами законцовки в отличие от неподвижного кольца будут иметь скорость как у конца лопасти более 200 м/с . Их сопротивление значительно превысит сопротивление неподвижного кольца и все положительные эффекты если таковые имелись.
 
G

georgka

винтовентиляторный двигатель который без кольца экономичнее того что с кольцом на вентиляторе. 
Это разные типы двигателей и их сравнение по экономичности не корректно.

Единственное преимущество кольца - защита винта и возможность уменьшить диаметр винта конечно ценой потери кпд.
Скорее не защита винта, а защита от винта :)  Если взять два ВВ разных диаметров, спроектированных одинаково и на одну тягу, то ВВ меньшего диаметра будет менее экономичен за счет роста потерь при увеличении окружных скоростей. Но если взять один ВВ и снять характеристики без кольца и с кольцом, то на малых скоростях он будет более эффективен... Каждой компановке - своё применение.

а предлагаю небольшие закрылки. 
Скос (снос) потока на лопасти ВВ начинается далеко от её периферии и предлагаемые законцовки практически не окажут влияния. Нужно рассматривать течение всего потока в плоскости ВВ и непосредственно за ней.
 

kvadratov

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Москва
Извините, что вторгаюсь в беседу таких корифеев, но я тоже на распутье: хочу установить два толкающих винта диаметром по 800 мм, расположенных рядом в горизонтальной плоскости ЛА и приводимых одним двигателем. Думаю, что без колец мне не обойтись? Можно ли сделать хотя бы два полукольца, у кого есть опыт оптимизации :~) подобных конструкций?
Почему  Вы  думаете  что  никак  не  обойтись  без  колец ?
Вот  аппарат  лерает  -  и  отсутствие  колец  -  не  ощущает  как  недостаток :


«Мотопланер  Шмель  фото 1  в  полный  размер.»


«Мотопланер  Шмель  фото 2  в  полный  размер.»

Бывают  случаи  -  когда  кольца  оправданы  компоновкой  самолёта  или  ещё  какими то  специальными  требованиями.  Но  часто  от  колец  не  оказывается  никакой  пользы  -  один  лишний  вес....
 
Вверх