Суббота, 18.05.2024
Мой сайт
Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2018 » Декабрь » 11 » Приблизительный расчёт подъемной силы двигателя
20:17
Приблизительный расчёт подъемной силы двигателя

Приблизительный расчёт подъемной силы двигателя

Форма винта у меня определялась, в основном, соображениями эстетства. Это не очень хорошо. Плюс хотелось бы хотя бы приблизительно понять, сколько может поднять двигатель хотя бы теоретически.
От  этого зависит не только форма корпуса этого сооружения, но ни и то сколько электрики там может быть (на борту).
Формулы из лекций Валландера (стр 160):

В прошлый раз я предположила, что это всё надо умножить на квадрат длины крыла. Это никоим образом не означает, что в учебнике что-то не так. Просто там это всё в контексте, изучать который мне сейчас не хочется.
Проверю размерность хотя бы подъемной силы:

А единица силы Ньютон имеет такую размерность:

Пропал куда-то ещё одни метр (м).
Формула удобна доя интегрирования. В том же винте его ширина не постоянна. Она меняется от центра до конца лопасти. Но мне сейчас лень заниматься интегрированием даже таким примитивным. Потому я предположу, что у меня не винт обычной формы, а пластинка 1см*1см как-то наклонённая вращается в потоке воздуха:

Общая длина винта – 48 мм. Поскольку интегрировать мне лень и у меня тут всё равно плюс-минус полвагона, буду считать, что скорость V это скорость на расстоянии 2 см от середины. На самом деле они конечно отличаются ближе и дальше от центра.
Собираю то, что у меня есть на данный момент (формулы и константы):

Скорость вращения винта, по которой легко вычислить скорость потока воздуха V, я не знаю. Скорость тут:
http://radetali.ru/catalog/product/elektrodvigatel-4-2v-do-46000-ob-min-6kh14mm-val-6-5kh0-8mm-dlya-letatelnykh-apparatov/

… т.е 46 000 оборотов в минуту это, скорее всего, скорость холостого хода (скорость вращения вала без винта на нём).
Скорость вращения винта мало того что неизвестна, так ещё и переменна, т.е зависит от разных факторов.
А оптимальный угол наклона лопасти – пластинки α это то, что я хочу узнать.
Надо разобраться со скоростью. Её можно взять из мощности двигателя. Известны вольты и амперы двигателя потому легко узнать электрическую мощность (перемножив их). Чтобы прикинуть сколько пойдёт на движение надо эту мощность умножить на КПД (т.е поделить примерно на два). Всё остальное утряска – усушка (силы трения, нагрев и т.д).
Что я знаю про мощность:

Никакой скорости тут пока нет, но её легко добавить. Мощность это способность нечто преодолевать сохраняя какую-то скорость. Пусть человек с грузом идёт с какой-то скоростью. Если груза будет меньше, он сможет бежать. Если больше, то будет идти медленнее. Также и с двигателем. Если ему надо преодолевать большое сопротивление он будет вращаться медленно. Если меньшее то быстро.
Подробно про всё это тут:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2016-03-09-2711

А коротко так:

Попросту говоря, лопасть проедет путь равный длине окружности умноженной на количество оборотов.
Осталось определиться с той силой, которую придётся преодолевать двигателю. А это, опуская инерцию ничего не весящего винта – лобовое сопротивление Rx. Правда умноженной на 2, потому что лопастей две.
Всё вместе:

Вроде так. То что с I, U и прочим это уже какая-то константа. Назову её «k».
Так меняется скорость в зависимости от угла  наклона:

Это, конечно, не вся скорость. Её надо умножить на k, но характер изменения именно такой.
Меня интересует не столько скорость сколько подъемная сила. Засуну в формулу полученную скорость:

Подъемную силу одной лопасти мне тоже надо умножить на два потому что у меня их две:

Я завела ещё одну константу (k1) чтобы не переписывать всё это каждый раз.
График из синуса и косинуса выглядит так:

… и оставляет ощущение какого-то бреда, потому что получается что чем меньше угол тем больше подъемная сила….
Прямо так сразу утверждать, что где-то наврано не возьмусь (потому что я не нашла )))), но в практике, по-моему другое.
Осталось ещё «причесать»  коэффициент k1:

По формулам можно посчитать подъемную силу с одного двигателя при таком винте (12 градусов):

Сила тяжести =m*g, т.е для трёх грамм она равна 0.003*10=0.03. Получается что 4 лишних грамма он может поднять (кроме трёх своих).
По расчёту получается что если угол будет 5 градусов то поднимет 10 грамм (7 дополнительных). 
p/s
Кто найдёт ошибку в логике тот молодец. А если её нет, то результат какой-то неинтуитивный.

Просмотров: 190 | Добавил: akostina76 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Декабрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2024
    Бесплатный конструктор сайтов - uCoz