История импеллера-ликбез
| Строка 23: | Строка 23: | ||
| − | общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=delta V(dm/dt)=(Vсоп-Vпол) | + | общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=delta V(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pо Sим(Vсоп+Vпол)/2=0.5pо Sим(Vсоп2-Vпол2)--- |
| − | Fпол=0. | + | Fпол=0.5pо Sим Vсоп2(1-Куп2), где Куп=Vпол/Vсоп |
| − | общее уравнение мощности потока Рпот=0. | + | общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pо Sим Vсоп3(1-Куп2)(1+Куп) |
выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVим=(Dим/Dсоп)2 Vим=1.41Vим и Vпол=0----- | выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVим=(Dим/Dсоп)2 Vим=1.41Vим и Vпол=0----- | ||
| − | тяга импеллера на стопе---- Fст= | + | тяга импеллера на стопе---- Fст=pо Sим Vим2=(DимVим)2, |
| − | кинетическая мощность на стопе--- Рст= | + | кинетическая мощность на стопе--- Рст=pо Sим Vим3=0.5pо Sсоп Vсоп3=0.5(dm/dt)Vпот2 |
полный кпд в полёте--- КПДвнеш=2КПДвнут Vпол/(Vсоп+Vпол)=КПДвнут 2h/(Hим+h)=КПДвнут 2Куп/(1+Куп) | полный кпд в полёте--- КПДвнеш=2КПДвнут Vпол/(Vсоп+Vпол)=КПДвнут 2h/(Hим+h)=КПДвнут 2Куп/(1+Куп) | ||
[[Файл:имп-лк.jpg]] | [[Файл:имп-лк.jpg]] | ||
[[Файл:фотомиг.jpg]] | [[Файл:фотомиг.jpg]] | ||
Версия 14:50, 30 ноября 2022
статья-----автор Книжников ВВ
История создания импеллера началась в 1930-40 е годы, как попытка создания аэродинамического осевого 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 1/2 площади волшебного круга работает на создание ускорения потока и значит тяги,остальная половина пролетает мимо---соотношение суммарной площади проекции лопастей к ометаемой называется коэф.перекрытия Kпер=nSлоп/Sомет и напрямую влияет на долю заполнения!!!
Тогда было принято интересное решение ---уменьшить диаметр винта в два раза заполнив перекрытием маленького круга 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 находятся на расстоянии радиуса от винта спереди и радиусу сзади, ученые догадались крыльчатку заключить в воронко образный усечённый конус с входным диффузором и выходным соплом по правилу неразрывности потока, поставив после крыльчатки спрямляющие 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 одноступенчатый осевой компрессор!
Для большой авиации КПДим=81%----для модельных импеллеров КПД им=30-35%!!!
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=pSимVим=pSвыхVсопл, где Vим=(Vпол+Vсоп)/2
общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=delta V(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pо Sим(Vсоп+Vпол)/2=0.5pо Sим(Vсоп2-Vпол2)---
Fпол=0.5pо Sим Vсоп2(1-Куп2), где Куп=Vпол/Vсоп
общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pо Sим Vсоп3(1-Куп2)(1+Куп)
выходная скорость потока на стопе Vсоп=КсужVим=(Dим/Dсоп)2 Vим=1.41Vим и Vпол=0-----
тяга импеллера на стопе---- Fст=pо Sим Vим2=(DимVим)2,
кинетическая мощность на стопе--- Рст=pо Sим Vим3=0.5pо Sсоп Vсоп3=0.5(dm/dt)Vпот2
полный кпд в полёте--- КПДвнеш=2КПДвнут Vпол/(Vсоп+Vпол)=КПДвнут 2h/(Hим+h)=КПДвнут 2Куп/(1+Куп)
