История импеллера-ликбез

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Удалено содержимое страницы)
Строка 1: Строка 1:
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 КПДимп=81%----для модельных импеллеров КПДимп=35-45%!!!
 
 
 
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=pо Sвх Vдиф=pо Sимп Vимп=pо Sвых Vсопл, где Vимп=(Vпол+Vсоп)/2
 
 
 
общее уравнение реактивного тяги для импеллера F=delta V(dm/dt)=(Vсоп-Vпол)pо Sим(Vсоп+Vпол)/2=0.5pо Sимп(Vсоп^2-Vпол^2)---
 
 
 
Fпол=0.5pо Sимп Vсоп^2 (1-Куп^2), где Куп=Vпол/Vсоп=h/H
 
 
 
общее уравнение мощности потока Рпот=0.25pо Sимп Vсоп^3 (1-Куп^2)(1+Куп)
 
 
 
выходная скорость потока на стопе Vсоп=Ксуж Vимп=(Dимп/Dсоп)^2 Vимп=1.41Vимп  при Vпол=0-----
 
 
тяга импеллера на стопе---- Fст=pо Sимп Vимп^2=(Dимп Vимп)^2, 
 
 
кинетическая мощность на стопе--- Рст=pо Sимп Vимп^3=0.5pо Sсоп Vсоп^3=0.5(dm/dt)Vпот^2
 
 
полный кпд в полёте--- КПДвнеш=2КПДвнут Vпол/(Vсоп+Vпол)=КПДвнут 2h/(Hим+h)=КПДвнут 2Куп/(1+Куп)
 
[[Файл:имп-лк.jpg]]
 
[[Файл:фотомиг.jpg]]
 

Версия 14:30, 4 августа 2023

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте