История импеллера-ликбез

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «История создания импеллера началась в 1930-40 е годы, как попытка создания аэродинамическо...»)
 
Строка 1: Строка 1:
История создания импеллера началась в 1930-40 е годы, как попытка создания аэродинамического компрессора для первых турбореактивных двигателей !  
+
История создания импеллера началась в 1930-40 е годы, как попытка создания аэродинамического компрессора для первых турбореактивных двигателей !
 +
 
Уже на заре авиации конструкторы  столкнулись с интересной проблемой ---это эффективность заполнения ометаемого круга открытого винта (пропеллер) рабочим телом (воздух),который будет взаимодействовать с лопастями на приращение импульса!!! То есть при квадратном двухлопастном винте Hо/Dв=1  всего 1/4 площади волшебного круга работает на создание ускорения потока и значит тяги,остальные 3/4 пролетают мимо---соотношение суммарной площади лопастей к ометаемой называется коэф.перекрытия Kпер=nSлоп/Sомет и напрямую влияет на коэф.заполнения!!!
 
Уже на заре авиации конструкторы  столкнулись с интересной проблемой ---это эффективность заполнения ометаемого круга открытого винта (пропеллер) рабочим телом (воздух),который будет взаимодействовать с лопастями на приращение импульса!!! То есть при квадратном двухлопастном винте Hо/Dв=1  всего 1/4 площади волшебного круга работает на создание ускорения потока и значит тяги,остальные 3/4 пролетают мимо---соотношение суммарной площади лопастей к ометаемой называется коэф.перекрытия Kпер=nSлоп/Sомет и напрямую влияет на коэф.заполнения!!!
Тогда было принято интересное решение ---уменьшить диаметр винта в два раза заполнив перекрытием маленького диаметра большим  кол-вом широких лопастей (6-8 штук) с тем же шагом---получился многолопастный винт с относительным шагом Hо/Dим=2, но чтобы на режиме стопа воздух не разбрасывало в стороны заключили в  удерживающий поток плоский контур вокруг лопастей---винт в кольце!!!  
+
 
Зная что открытый винт на стопе формирует воронку с площадью входного сечения(губа) в два раза больше выходного(горловина),которые находяться на расстоянии радиуса от винта спереди и сзади, ученые догадались крыльчатку заключить в воронко образный усечённый конус с входным диффузором и выходным соплом по правилу неразрывности потока, поставив после крыльчатки спремляющие закрученный поток неподвижные лопатки ---они же конструктивно поддерживают конус относительно винта с минимальным зазором !!!  
+
 
 +
Тогда было принято интересное решение ---уменьшить диаметр винта в два раза заполнив перекрытием маленького диаметра большим  кол-вом широких лопастей (6-8 штук) с тем же шагом---получился многолопастный винт с относительным шагом Hо/Dим=2, но чтобы на режиме стопа воздух не разбрасывало в стороны заключили в  удерживающий поток плоский контур вокруг лопастей---винт в кольце!!!
 +
 
 +
 +
Зная что открытый винт на стопе формирует воронку с площадью входного сечения(губа) в два раза больше выходного(горловина),которые находяться на расстоянии радиуса от винта спереди и сзади, ученые догадались крыльчатку заключить в воронко образный усечённый конус с входным диффузором и выходным соплом по правилу неразрывности потока, поставив после крыльчатки спремляющие закрученный поток неподвижные лопатки ---они же конструктивно поддерживают конус относительно винта с минимальным зазором !!!
 +
 
 +
 
Для улучшения КПД крыльчатки стали применять выпукловогнутый профиль лопастей ---так получился современный высокоэффективный импеллер (вентилятор) или осевой компрессор!
 
Для улучшения КПД крыльчатки стали применять выпукловогнутый профиль лопастей ---так получился современный высокоэффективный импеллер (вентилятор) или осевой компрессор!
По закону Ломоносова о сохранении массы----массовый расход воздуха неизменен от входа усеченного конуса до выхода,а скорость потока  линейна возрастает с уменьшением  площади текущего сечения и тогда скорость входная на диффузоре в два раза меньше скорости на выходе среза сопла! dm/dt=constanta=pSвхVдиф=pSвVвинта=pSвыхVсопла-----Vв=(Vпол+Vсоп)/2
+
По закону Ломоносова о сохранении массы----массовый расход воздуха неизменен от входа усеченного конуса до выхода,а скорость потока  линейна возрастает с уменьшением  площади текущего сечения и тогда скорость входная на диффузоре в два раза меньше скорости на выходе среза сопла!
  
общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=deltaV(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pSV(Vсоп+Vпол)/2=0.5pSв(Vсоп2-Vпол2)---  
+
dm/dt=constanta=pSвхVдиф=pSвVвинта=pSвыхVсопла----Vв=(Vпол+Vсоп)/2
 +
 
 +
 
 +
общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=deltaV(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pSV(Vсоп+Vпол)/2=0.5pSв(Vсоп2-Vпол2)---
 +
 
 +
 
Fпол=0.5pSвVсоп2(1-Кпроп2), где Кпроп=Vпол/Vсоп
 
Fпол=0.5pSвVсоп2(1-Кпроп2), где Кпроп=Vпол/Vсоп
 +
  
 
общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pSвинтVсоп3(1-Кпроп2)(1+Кпроп)
 
общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pSвинтVсоп3(1-Кпроп2)(1+Кпроп)
 +
 
   
 
   
выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVв=(Dв/Dсоп)Vв=1.41Vв и Кпроп=0----- Fст=pSвVв2,  Рст=0.7pSвVв3
+
выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVв=(Dв/Dсоп)Vв=1.41Vв и Кпроп=0-----
 +
 
 +
тяга импеллера на стопе---- Fст=pSвVв2,   
 +
 
 +
мощность потока на стопе--- Рст=0.7pSвVв3

Версия 08:29, 29 апреля 2020

История создания импеллера началась в 1930-40 е годы, как попытка создания аэродинамического компрессора для первых турбореактивных двигателей !

Уже на заре авиации конструкторы столкнулись с интересной проблемой ---это эффективность заполнения ометаемого круга открытого винта (пропеллер) рабочим телом (воздух),который будет взаимодействовать с лопастями на приращение импульса!!! То есть при квадратном двухлопастном винте Hо/Dв=1 всего 1/4 площади волшебного круга работает на создание ускорения потока и значит тяги,остальные 3/4 пролетают мимо---соотношение суммарной площади лопастей к ометаемой называется коэф.перекрытия Kпер=nSлоп/Sомет и напрямую влияет на коэф.заполнения!!!


Тогда было принято интересное решение ---уменьшить диаметр винта в два раза заполнив перекрытием маленького диаметра большим кол-вом широких лопастей (6-8 штук) с тем же шагом---получился многолопастный винт с относительным шагом Hо/Dим=2, но чтобы на режиме стопа воздух не разбрасывало в стороны заключили в удерживающий поток плоский контур вокруг лопастей---винт в кольце!!!


Зная что открытый винт на стопе формирует воронку с площадью входного сечения(губа) в два раза больше выходного(горловина),которые находяться на расстоянии радиуса от винта спереди и сзади, ученые догадались крыльчатку заключить в воронко образный усечённый конус с входным диффузором и выходным соплом по правилу неразрывности потока, поставив после крыльчатки спремляющие закрученный поток неподвижные лопатки ---они же конструктивно поддерживают конус относительно винта с минимальным зазором !!!


Для улучшения КПД крыльчатки стали применять выпукловогнутый профиль лопастей ---так получился современный высокоэффективный импеллер (вентилятор) или осевой компрессор! По закону Ломоносова о сохранении массы----массовый расход воздуха неизменен от входа усеченного конуса до выхода,а скорость потока линейна возрастает с уменьшением площади текущего сечения и тогда скорость входная на диффузоре в два раза меньше скорости на выходе среза сопла!

dm/dt=constanta=pSвхVдиф=pSвVвинта=pSвыхVсопла----Vв=(Vпол+Vсоп)/2


общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=deltaV(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pSV(Vсоп+Vпол)/2=0.5pSв(Vсоп2-Vпол2)---


Fпол=0.5pSвVсоп2(1-Кпроп2), где Кпроп=Vпол/Vсоп


общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pSвинтVсоп3(1-Кпроп2)(1+Кпроп)


выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVв=(Dв/Dсоп)Vв=1.41Vв и Кпроп=0-----

тяга импеллера на стопе---- Fст=pSвVв2,

мощность потока на стопе--- Рст=0.7pSвVв3

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте