Не могли бы вы использовать радиальные воздуходувки для продвижения модели самолета?

Вопросы / ответыНе могли бы вы использовать радиальные воздуходувки для продвижения модели самолета?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 2 недели назад

Меня вдохновили самолеты-невидимки, такие как Boeing Phantom Ray:

Фантомный Луч

Я хотел бы сделать модель самолета как можно тоньше и иметь встроенные двигатели, которые не видны снаружи. Мне было интересно, как это возможно.

Одним из способов может быть размещение радиального вентилятора в центре фюзеляжа. Радиальные воздуходувки всасывают воздух через их роторную ось, и дуют его вне стороны.

Радиальный вентилятор

Обычно, они расквартированы так, что воздух будет ограничен прийти вне в одно направление. Тем не менее, вы всегда можете дать воздуху два выходных порта.

Интересно, если что-то вроде этого может сделать хороший двигатель для самолета? Воздухозаборник будет в верхней части самолета, а выхлопные газы-в задней.

Самолет-невидимка c воздуходувным двигателем

Вопросы:

  1. Будет ли один большой двигатель иметь мощность: вес преимущества над двумя меньшими двигателями?
  2. Будет ли впуск фактически обеспечивать дополнительную подъемную силу за счет снижения давления над плоскостью?
  3. Может быть, всасывание воздуха будет голодать, если самолет действует как подъемное тело?
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Не зная реальной физики, я не верю, что двухпортовая система будет работать, тяга будет ужасно неравномерной.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@CGCampbell-почему вы думаете, что было бы? Будет ли все еще неравномерно, если я сделаю порты симметричными? Как насчет того, чтобы я добавил дроссели в каждый порт и обслуживал их для обеспечения симметричной тяги?

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Изгиб в канале лишил бы того, кто был справа, приличного толчка. Я даже не уверен, что большая часть воздушного потока достигнет этого канала, так как левая сторона получает ~1/2 вентилятора, а правая-около 1/6.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@egid это то, что я видел, левый получает естественный поток воздуха, в то время как Правый будет течь вперед и будет проходить назад…как я уже сказал, Я не знаю достаточно физики, чтобы понять, почему это не сработает (будет достаточно эффективным), но у меня есть сильное предчувствие, что я прав. Бьюсь об заклад, Мистер Кампф скоро позвонит.

3 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Интересный вопрос, и я могу ответить только в общих чертах, потому что многое зависит от спекуляций.

Короткий ответ:

  • используйте один центральный выхлоп
  • одна большая воздуходувка лучше, чем две маленькие
  • один короткий канал потока лучше, чем два длинных
  • всасывание на верхней части могло быть полезно для высокого подъема

Компрессоры радиальн-подачи очень светлы и достигают высоких увеличений давления в этап. Тем не менее, простая пластиковая вещь в вашей иллюстрации не будет иметь хорошей эффективности. Как правило, изогнутые лезвия лучше, чем прямые лезвия, и чем тоньше они, тем лучше. Толстые лопасти блокируют большую часть пути потока. Недостатком является их большой диаметр, и, поместив вентилятор на бок, вы обходите это препятствие элегантным способом.

Идея использования двух выхлопов усложняет ситуацию; если вы используете один, вы можете избежать проблем из-за несимметричной тяги. Учитывая, что компрессор работает в одном из двух направлений, асимметрии будет очень трудно избежать. Путем устанавливать лопасти в вытыхание вы можете фактически дать модельному самолету некоторую степень сбоку vectoring тяги. Кроме того, два проточных канала будут иметь большую площадь поверхности на поперечное сечение, чем один канал. Ваши потери будут выше, если вы используете два, как на иллюстрации, потому что они длиннее, чем необходимо.

То же самое относится и к воздуходувке: один, более крупный всегда будет более эффективным. Размер зазора в небольшой воздуходувке вероятно относительно больше чем эта из более большой воздуходувки, и зазоры реальные убийцы эффективности.

Другой убийца эффективности разъединение подачи в трубопроводах. Следите за тем, чтобы изменения поперечного сечения происходили постепенно и старайтесь как можно больше не сгибать поток. Это, вероятно, поможет, если вы установите изогнутые направляющие лопатки на входе выхлопа, чтобы убедить вращающийся поток изменить направление и покинуть круглую компрессорную камеру.

Всасывание сверху тоже интересно. Было много идей о всасывании пограничного слоя для увеличения максимальной подъемной силы, и ваш вход турбины, безусловно, поможет удалить часть пограничного слоя, где он сначала отделится. Как правило, заборники турбин размещаются там, где нормальное поле потока уже показывает некоторое увеличение давления из-за эффектов ОЗУ, но на скорости модельного самолета это не будет фактором. Я ожидаю, что лучший прием в вашем случае-это отверстие поверх самолета с красиво закругленными краями. Эти закругленные края должны уже производить некоторый подъем, и вся конфигурация, вероятно, достигнет более высокого угла срыва атаки, когда двигатель работает на полную мощность, чем на холостом ходу.

Я могу только предполагать, сколько энергии будет преобразовано в тягу, но я уверен, что размещение обычного пропеллера в обычном месте будет более эффективным. Но предложенная вами конфигурация имеет свои достоинства.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Я согласен с @PeterKampf, вам нужен один двигатель с тягой, применяемой по осевой линии модели, будет очень сложно сбалансировать разделенную тягу, будь то один двигатель или два.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Я должен добавить, что один вращающийся диск вызовет тенденцию рыскания в другом направлении.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@SMSvonderTann: только если поток воздуха не выпрямляется на выходе. Если нет асимметрии как в притоке, так и в оттоке, как может быть тенденция рыскания? Вращающий момент воздуходувки противодействован усилием на лопастях выхода.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

@SMSvonderTann будет некоторое рыскание должное к вращающему моменту вала мотора, должно быть относительно постоянн и могло быть возможно отменить с геометрией выхода.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Некоторые меньшие турбинные двигатели действительно используют центробежные компрессоры по разным причинам. В больших турбинах они становятся непрактичными, но это не повлияет на это приложение.

Центробежный вентилятор заставляет поток воздуха поворачиваться на 90 градусов. В компьютерах это может быть хорошо, установленный над радиатором, где они втягивают воздух через радиатор, а затем боком из выхлопа (или иногда наоборот). Эффективность не так важна. В вашем приложении целью двигательной установки является увеличение скорости воздуха по сравнению с воздухом, движущимся мимо самолета. Вентилятор делает поворот воздуха на 90 градусов, чтобы войти во впуск вентилятора, а затем на 90 градусов назад, чтобы выйти из выхлопных газов. Повороты в воздушном потоке введут потери в подаче, и гораздо легче сделать ровную подачу в и из осевого вентилятора чем центробежный вентилятор в этом случае. Центробежный вентилятор может также быть более тяжелой установкой чем осевой вентилятор.

В общем, один вентилятор, вероятно, будет более эффективным, чем два, потому что вы добавите вес для установки деталей, проводки и т. д., второго двигателя, и не набирает много, если вам действительно не нужна мощность второго двигателя или у вас есть некоторые требования к избыточности/конфигурации.

Я думаю, что впуск на верхней части фюзеляжа повредит производительность больше, чем поможет. Нарушая воздушный поток, это, вероятно, приведет к большему снижению подъемной силы и увеличению сопротивления, чем потребление низкого давления. Наличие впуска, более похожего на тот, который изображен выше, который просто питает центробежный вентилятор, а не осевой, вероятно, будет лучшим вариантом.

Имея один выхлоп, вероятно, будет более простой дизайн. Направляющие лопасти или даже vectored вытыхание управляют вытыханием более лучшим если нужно.

Помимо вопросов интеграции:

Приведено сравнение различных параметров осевых и центробежных вентиляторов. Конфигурация плоской лопасти с обратным наклоном показывает график, который на самом деле относительно похож на осевые вентиляторы, помимо кривой мощности. Als, вот несколько интересных резюме осевых вентиляторов и центробежных вентиляторов . Они имеют более индустриальную направленность, но все же имеют некоторое значение.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Окончательный ответ-да, как продемонстрировал этот парень, который его построил:

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Это так круто, нет опасности попасть под опору.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Одно смогло установить турбинку вокруг мотора для более компактного взгляда и иметь двойные, который встали на сторону вход и турбинку для немножко увеличенной эффективности (возможно).