Hur beräknar jag drivkraften på en rotordisk och nödvändig kraft för att driva den ??
Som det verkar har denna fråga blivit utfrågad ett par gånger här, så förlåt mig för att fråga igen.
Om jag har 50 BHP-axelkraft tillgänglig vid 5000 varv / min och 106 N.m vridmoment, kan jag konvertera den till 200 kgf tryckkraften?
Jag tänker använda två uppsättningar horisontella rotorer, dela 50 BHP mellan dem och varje genererande 100 kgf dragkraft. Är det genomförbart? Vad blir propellerns diameter och deras varvtal för att uppnå detta mål? Vad sägs om pitch?
Vilken hjälp som helst, även om det delvis hjälper till med hjälp av riktlinjer för att korrigera resursen är oerhört hjälpsam.
Tack på förhand:)
Redigera: 1. Jag har för avsikt att ge vertikalt tryck och inte horisontellt som vi gör i flygplan. 2. Jag vill specifikt veta följande saker: -
Antag att jag har ett generellt rotorblad med 2000 mm diameter (jag har ingen aning om vilket typiskt tonvärde som är). Jag vill veta vilken varvtal den behöver vridas för att producera 100 Kgf kraft och vad blir kraven eller vridmomentet kravet.
2 svar
Jag svarar på frågan om efter Redigera. Enkel momentumsteori:
$$ T = C_T \ cdot \ rho \ cdot A \ cdot \ Omega ^ 2 \ cdot R ^ 2 \ tag {Thrust} $$ $$ P = C_P \ cdot \ rho \ cdot A \ cdot \ Omega ^ 3 \ cdot R ^ 3 \ tag {Power} $$ $$ C_P = \ frac {{C_T} ^ {3/2}} {\ sqrt2} \ tag {Ideal Power} $$ $$ FM = \ frac {Ideal Power} {InducedPower + ProfilePower} \ tag {FigureOfMerit} $$
Meritbilden är en dimensionell enhet och ger en effektivitetsåtgärd. Det ger alltid ett bättre resultat för högre diskbelastningar, men ger en korrigering för verkliga effekter på den idealiska kraften. Så för ditt fall, med A = 3,14 m $ ^ 2 $, $ \ rho $ = 1,225, T = 981N, är den idealiska kraften:
$$ P_ {ideal} = 2 \ cdot \ vänster (\ frac {(T / 2) ^ {3/2}} {\ sqrt {2 \ cdot \ rho \ cdot A}} \ right) = 2 \ cdot \ left {\ frac {(981/2) ^ {3/2}} {\ sqrt {2 \ cdot 1.225 \ cdot 3.14}} \ right) = 7,8 kW $$
Från J. Gordon Leishman, Principer för helikopter-aerodynamik:
$$ C_T = \ frac {T} {\ rho \ cdot A \ cdot \ Omega ^ 2 \ cdot R ^ 2} \ tag {CT} $$
Tipshastighet $ V_ {tip} = \ Omega \ cdot R $ bör inte överstiga kritisk Mach = 0,7 * 340 m / s = 238 m / s. Vid denna spetshastighet, $ C_T $ = 981 / (1.225 * 3.14 * 238 $ ^ 2 $) = 0.009 0.0045. Motsvarande Figur av Merit = 0,75 0,55. Så kraften att köra rotorn skulle vara $ 7,8 / 0,55 = 14,2 kW $$
Rotorn skulle vrida sig vid 238 rad / s = 2.270 rpm, förhoppningsvis ligger det runt rpm för max. vridmoment för din motor. Annars måste du växla upp / ner efter behov, du har ändå växellådor.
Du skulle behöva lägga till överföringsförluster för att driva de två rotorerna från din motor. Prouty ger en strömförlust per steg på 0.0025 [max.power + actual power]. Varje disk har 2 steg, så en strömförlust på cirka 0,005 * 2 * 14,2 = 0,14 kW per disk.
$$ vridmoment = P / \ Omega = 14 200/238 = 60 Nm $$
EDIT
Ett numeriskt fel vid beräkning av $ C_T $ = 0.0045 inte 0.009, så FM är lägre och vridmomentet kanske inte räcker. I så fall bör rotordiametern minskas och varvtalet ökar.
Använd denna formel:
(FrånWikipedia-posten länk ). Där P är kraften i watt, T-drivkraften i Newtons, A rotorns skivområde i kvadratmeter och RHH luftdensiteten i Kg / m3, runt 1,22 ...
Läs andra frågor om taggar propeller helicopter quadcopter powered-lift Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna