Вентиляторные СУ, вентилятор в воздушном канале(ducted fan)

Помните притчу о двух Козликах на мосточке - Сереньком и Беленьком?
Кончилось тем, что пришёл Волк ( модератор ) и освободил мостик...

Этот "троллейбус" мчится уже 20 страниц... Не пора "вырвать провода"?
Дык, я уже давно определил "Гения" в игнор и стараюсь не читать, не отвечать на его вы.. плески. Чего и другим желаю. Сам утухнет без внимания. 🤣
Вернемся лучше к нашей беседе давлениях и скоростях с массами. Она содержательнее.
Имху
 
Помните притчу о двух Козликах на мосточке - Сереньком и Беленьком?
Кончилось тем, что пришёл Волк ( модератор ) и освободил мостик...

Этот "троллейбус" мчится уже 20 страниц... Не пора "вырвать провода"?
"Этот "тролейбус" развели Вы и ваши "соратники" со своими "детскими" высказываниями, типа "у меня есть формулы" или у "меня есть графики статистики" и вакуумные трубочки, которые "доказывают", что у вакуума есть "тяга".
Другими словами, если вы все "против", то это не значит, что правда на вашей стороне.
Если любой из вас "против", то не нужно прятаться за спины других, таких же, а смело доказывать свои убеждения.
(но они к сожалению не убедительны (типа про "формулы" и статистические графики (они верны ....но говорят, о совершенно других случаях)))
 
Вернемся лучше к нашей беседе давлениях и скоростях с массами. Она содержательнее.
Имху
...то есть к "ветру" в вашей личной голове...
Ну-ну.... И как там происходят дела ?)))

Воздухозаборник ВРД у вас, всё так же создаёт 30% от тяги или эти проценты хоть немного упали ?)))
 
Последнее редактирование:
Дык, я уже давно определил "Гения" в игнор и стараюсь не читать, не отвечать на его вы.. плески. Чего и другим желаю. Сам утухнет без внимания. 🤣
Вернемся лучше к нашей беседе давлениях и скоростях с массами. Она содержательнее.
Имху
Точно не помню давнишнюю историю, но кажется мне она произошла с этим же "гением" от сохи.
Поняв, что это чудо невменяемо и всяческие увещевания направленные на какой либо конструктивный диалог бесполезны, как то по чьей то инициативе все вдруг перестали вообще реагировать на любую писульку похожего персонажа. У него и аватарка была иной.
Но, предполагаю, что это был один и тот же дремуче-безгамотный чудак.
Лишившись всякого интереса со стороны участников форума это "дарование" подергалось немножко и пропало на очень долгие времена.
Обиделось ОНО, "дарование" от сохи, на то, что его не признали гением и пропал.

С этим сегодняшним персонажем подозреваю произойдет такое же.
И почва для этого сдобрена и подготовлена этем же чудиком самим.
Вместо хоть какого то вразумительного ответа на любой вопрос постоянно мы наблюдаем какие то конвульсии разума в котором все шарики заскочили за ролики.

Может пора повторить тот прошлый и успешный опыт?
 
Я готовлюсь... Изучаю материалы по связи параметров изолированного в канал потока с внутренним большим сопротивлением ( вентилятром ) на малых ( дозвуковых ) скоростях от внешних параметров ( скоростного напора ) при увеличении скорости движения этого канала в воздухе.

Чтобы выработать умение понятно и на простых, подходящих аналогиях объяснять что-либо человеку интересующемуся, но не сведущему ... - для этого нужны годы работы над собой.

Для разрядки и общего развития - лекция Фейнмана о связи математики и физике. Роль математики в объяснении физического закона ( понимании явления )

 
К сообщению # 705 на 36 стр.


1.Масса и скорость это физические величины и формулы с их участмем вполге описывают физику процесса.

2. Не очень ясно что означает полукруглая линия на входе в канал(та, на которой у Вас помечена область А). Это фюзеляж, центральное тело или что?

3. Распредеоеник стат давлениц в области Б показанно неверно, кмк. Давление должно распределяться по всей длине искривленного участка причем симметрично с внутренней и внешней стороны. Т.к. кривизна одинакова для обеих сторон(форма внешней и внутренней поверхночти идентичны) и полагая течение безотрывным, то изменения стат. давления в области Б будут тоже одинаковыми и отличающимися лишь знаком. Т.е. в областм Б перепады стат. жавлкния взаимокомпенсируются.

4.Постулат о неизменности давления с ростом скорости неверен. Динамический напор(второй член уравнения Бернулли) пропорционален квадрату скорости, форма канала, плотность, атм. жавление неизменны, отсюда следует, что полное давление, массовыц расход будут также расти.

Имху

1... Не спорю - это "разные языки описания". Кто каким лучше владеет. ФизМатик скажет, что здесь всё просто и ясно: "дивергенция ротора по замкнутому контуру равна нулю"...

По мне, так, верное представление* физики процесса :
*( Не описание, а понимание происходящего во взаимодействии предметов, сил и производимых этим следствий..)

Fвх x Pвх - Fс x Pс = Т = Gвозд x ( Vвх - Vс ).

Где: F - площадь проходного сечения; P - давление в этом сечении; G - массовый расход; V - скорость, соответственно на входе и срезе сопла; Т - тяга.

Однако, я считаю, что оперирование формализованными записями приводит к ошибочному представлению о физике процесса. Как, например в этой выдержке из Учебного пособия для студентов...

" 6.1 Реактивная сила
Полет реактивного аппарата осуществляется под действием реактивной силы
или как еѐ называют, тяги, которую сообщает ему струя выходящих газов.

Для нахождения величины реактивной силы нет необходимости рассматривать
детально
распределение давления по внутренним и наружным стенкам реактивного
аппарата.

Реактивную силу можно определить с помощью уравнения сохранения
импульса."


Это не совсем так - не точно. Сила возникает внутри корпуса. Струя ничего уже сообщить не может. Она покинула сопло и не взаимодействует с корпусом. К этому заблуждению приводит не верное понимание при рассмотрении тяги как результата импульса.

Импульс - это что? - Произведение массы на её скорость.
Тяга - это что? - Произведение массовый расход на скорость.
Ага! Всё зависит от скорости!

Вот, и 20 предыдущих страниц, ведётся "беседа" в этой парадигме...

А, "на самом деле"... импульс реализуется как давление на детали механизма, сообщающего массе скорость. Однако, такое рассмотрение сложно, хотя и позволяет увидеть "нюансы", которые скрываются за осреднением параметров.

Потому, делают как проще, как "можно определить"...

**( Можно "определить", какое будет давление воздуха на поверхности земли, если его температура упадёт до абсолютного ноля - 273 К ?)


2. Это корпус с расположенным в нём мотором - фюзеляж. Как на самолёте "Фантренер". Воздухозаборники по бокам от фюзеляжа.

Распределение полного давления в проекции на горизонтальную ось я изобразил как область "А". Полагаю, что эта часть на картинке 2 ближе к реальности, чем на картинке 1. Это схематическое изображение.

123.jpg


3. Это не статическое, а распределение полного давления - сумма распределения статического и динамического при обтекании радиусных поверхностей. Нас интересует горизонтальная составляющая распределённых сил давления в сочетании с тягой пропеллера. Потому, я отобразил только эту часть давления.

Мои соображения таковы:

Статическая составляющая полного давления распределяется непрерывно по поверхности канала, величиной, сообразно распределению по удалённости от плоскости вентилятора ( примерно, как красная линия диаграммы ).

Динамическая ( напорная ) составляющая распределяется локальными зонами, значительно изменяется на поворотах канала. При движении потока воздуха вдоль внешней стенки поворота ( углубление ), поток дополнительно тормозится и давление повышается. Это соответствует синей области "Б". На картинке я изобразил проекцию суммы статического и динамического распределения ( распределение полного давления ).

При движении потока воздуха вдоль внутренней стенки поворота ( выступ ), поток дополнительно разгоняется и давление уменьшается. Это соответствует жёлтой области "Б". На картинке, так же, изобразил горизонтальную проекцию суммы статического и динамического давлений в потоке. Направление от стенки канала - влево ( жёлтые полосы ) или вправо ( синие полосы ), показывает результирующее направление всех сил давления.

На сколько изображение соответствует реальному распределению (?)- этот вопрос открытый...

Внешнее давление равно атмосферному (на удалении, где V∞=0) и его распределение не изображается.

Потери на трение я не рассматриваю, чтобы не усложнять картинку. Понятно, что на стенках и изгибах канала они приводят к торможению потока и увеличению давления возле стенки = тормозят ЛА.


То, что в области "Б", на изгибах поворота канала, распределённые силы полного давления потока направлены противоположно, приводит к взаимному вычитанию. Однако, какова будет результирующая сила и её направление - это вопрос(?)
 
Последнее редактирование:
Тяга - это что? - Произведение импульса на скорость.
Это как это?
Размерности же разные

Во избежание путаницы предлагаю аккуратнее с самого начала. А то потом будет не разобрать, кто что чем обозначает и измеряет.

Это не совсем так - не точно. Сила возникает внутри корпуса. Струя ничего уже сообщить не может.
Возможно, авторы учебника считают, что струя тоже возникает внутри корпуса. Там же внутри она и придаёт импульс деталям двигателя, пока не вылетит из сопла. После вылета, конечно ничего уже сообщить не может.

К этому заблуждению приводит не верное понимание при рассмотрении тяги как результата импульса.
Тяга - это сила. Сила стандартно определяется как скорость изменения импульса, а не результат импульса.
 
Последнее редактирование:
Полагаю, что эта часть на картинке 2 ближе к реальности, чем на картинке 1. Это схематическое изображение.
В зоне А, где синим изображены проекции повышенного давления: каковы причины падения этого повышенного давления в центре? Я бы предполагал, что там воздух тормозится полностью и поэтому получается просто сплошное плато или даже какой-то горб повышенного.
 
К сообщению # 705 на 36 стр.




1... Не спорю - это "разные языки описания". Кто каким лучше владеет. ФизМатик скажет, что здесь всё просто и ясно: "дивергенция ротора по замкнутому контуру равна нулю"...

По мне, так, верное представление* физики процесса :
*( Не описание, а понимание происходящего во взаимодействии предметов, сил и производимых этим следствий..)

Fвх x Pвх - Fс x Pс = Т = Gвозд x ( Vвх2 - Vс2 ).

Где: F - площадь проходного сечения; P - давление в этом сечении; G - массовый расход; V - скорость, соответственно на входе и срезе сопла; Т - тяга.

Однако, я считаю, что оперирование формализованными записями приводит к ошибочному представлению о физике процесса. Как, например в этой выдержке из Учебного пособия для студентов...

" 6.1 Реактивная сила
Полет реактивного аппарата осуществляется под действием реактивной силы
или как еѐ называют, тяги, которую сообщает ему струя выходящих газов.

Для нахождения величины реактивной силы нет необходимости рассматривать
детально
распределение давления по внутренним и наружным стенкам реактивного
аппарата.

Реактивную силу можно определить с помощью уравнения сохранения
импульса."


Это не совсем так - не точно. Сила возникает внутри корпуса. Струя ничего уже сообщить не может. Она покинула сопло и не взаимодействует с корпусом. К этому заблуждению приводит не верное понимание при рассмотрении тяги как результата импульса.

Импульс - это что? - Произведение массы на её скорость.
Тяга - это что? - Произведение импульса на скорость.
Ага! Всё зависит от скорости!

Вот, и 20 предыдущих страниц, ведётся "беседа" в этой парадигме...

А, "на самом деле"... импульс реализуется как давление на детали механизма, сообщающего массе скорость. Однако, такое рассмотрение сложно, хотя и позволяет увидеть "нюансы", которые скрываются за осреднением параметров.

Потому, делают как проще, как "можно определить"...

**( Можно "определить", какое будет давление воздуха на поверхности земли, если его температура упадёт до абсолютного ноля - 273 К ?)


2. Это корпус с расположенным в нём мотором - фюзеляж. Как на самолёте "Фантренер". Воздухозаборники по бокам от фюзеляжа.

Распределение полного давления в проекции на горизонтальную ось я изобразил как область "А". Полагаю, что эта часть на картинке 2 ближе к реальности, чем на картинке 1. Это схематическое изображение.

Посмотреть вложение 527581

3. Это не статическое, а распределение полного давления - сумма распределения статического и динамического при обтекании радиусных поверхностей. Нас интересует горизонтальная составляющая распределённых сил давления в сочетании с тягой пропеллера. Потому, я отобразил только эту часть давления.

Мои соображения таковы:

Статическая составляющая полного давления распределяется непрерывно по поверхности канала, величиной, сообразно распределению по удалённости от плоскости вентилятора ( примерно, как красная линия диаграммы ).

Динамическая ( напорная ) составляющая распределяется локальными зонами, значительно изменяется на поворотах канала. При движении потока воздуха вдоль внешней стенки поворота ( углубление ), поток дополнительно тормозится и давление повышается. Это соответствует синей области "Б". На картинке я изобразил проекцию суммы статического и динамического распределения ( распределение полного давления ).

При движении потока воздуха вдоль внутренней стенки поворота ( выступ ), поток дополнительно разгоняется и давление уменьшается. Это соответствует жёлтой области "Б". На картинке, так же, изобразил горизонтальную проекцию суммы статического и динамического давлений в потоке. Направление от стенки канала - влево ( жёлтые полосы ) или вправо ( синие полосы ), показывает результирующее направление всех сил давления.

На сколько изображение соответствует реальному распределению (?)- этот вопрос открытый...

Внешнее давление равно атмосферному (на удалении, где V∞=0) и его распределение не изображается.

Потери на трение я не рассматриваю, чтобы не усложнять картинку. Понятно, что на стенках и изгибах канала они приводят к торможению потока и увеличению давления возле стенки = тормозят ЛА.


То, что в области "Б", на изгибах поворота канала, распределённые силы полного давления потока направлены противоположно, приводит к взаимному вычитанию. Однако, какова будет результирующая сила и её направление - это вопрос(?)
1. Я дуиаю что в Вашей формуле нужно поменять местами переменные входа и сопла. Также, зотя я и оставляю давлению право на использованик его в качестве параметра через который обьясняют тягу, но не считаю егр удобным, правильным. Скажем с помощью давления весьма сложно, если вообще возможно обьяснить реактивную силу действующую на руку бросающую камень, а через импульс запросто. Давление зависит от, например, температуры, а масса/скорость/импульс нет. И тд. Тмпульс более универсален, кдобен и всеобемлющ. Имху
2. Хорошо, спасибо. Я примерно так и предполагал.
3. А вот тут Вы ошибаетесь, пмсм. Дело в том что полное давление потока во всем тракте вплоть до вентилятора НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ, тк над воздухом работа НЕ совершается и он работы НЕ совершает. Меняются лишь его составляющие: статическая и динамическая(перепад высот считаем нулевым и гравитационную составляющую не учитываем).
Какнал должен иметь такую форму где бы исключалось торможение" в стенку" или отрыв от нее. Потому что это потери. Потому сужения и расширения не делают больше 8-12 градусов(по памяти). Исходя из этого поток в нарисованной Вами конфигурации будет одинаково ускоряться пл обе стороны кривизны канала, следовательно перепад сьатического дааления будет одинаков и различаться будет лишь знаком. Те взаимоскомпенсируются. Чтобы появилась тяга/перепад давлений нужно стенкам, сечению канала придавать профиль. Вспомните профтль крыла.
Имху
 
Если в знаменателе секунды в квадрат возвести, то будет хорошо 😉


А Кг * м/с -- это ведь импульс. Который предлагается умножить на скорость, чтобы получилась "сила" с размерностью Кг * м^2/с^2.

Я таких сил не знаю. 🙂
 
Если в знаменателе секунды в квадрат возвести, то будет хорошо 😉


А Кг * м/с -- это ведь импульс. Который предлагается умножить на скорость, чтобы получилась "сила" с размерностью Кг * м^2/с^2.

Я таких сил не знаю. 🙂
Точно. Заоапортовался я, паодон.
Там жеж массоаый расход, в формуле, а не просто масса, те кг/с, тогда все правильно, на выходе :
кг/с * м/с = кг*м/с2 = Н
 
Тяга - это сила. Сила стандартно определяется как скорость изменения импульса, а не результат импульса.
Вот, об этом я и веду речь...
Как дальше идёт логическое рассуждение человека, "не обременённого знанием" разнообразных "крючочков", называемых математическими выражениями для вычисления физических величин... такого, как я, например.
Импульс - это масса х скорость ... да скорость изменения импульса... ВОТ! скорость и есть главное в получении тяги. И, от части, это так.

Я "нарисовал" такую картинку с двойным воздухозаборником, чтобы продемонстрировать, что без учёта местных распределений скорости ( на поворотах каналов ), расчёт тяги по осреднённым скоростям на входе - выходе будет не верным. И предлагаю с этим разобраться.

В зоне А, где синим изображены проекции повышенного давления: каковы причины падения этого повышенного давления в центре? Я бы предполагал, что там воздух тормозится полностью и поэтому получается просто сплошное плато или даже какой-то горб повышенного.
В середине, пока предлагаю оставить. Там может быть и вихрь и стекатель. Я хочу сделать акцент на поворотах и распределении скоростей потока и давления на этих участках.
 
1. Я дуиаю что в Вашей формуле нужно поменять местами переменные входа и сопла. Также, зотя я и оставляю давлению право на использованик его в качестве параметра через который обьясняют тягу, но не считаю егр удобным, правильным. Скажем с помощью давления весьма сложно, если вообще возможно обьяснить реактивную силу действующую на руку бросающую камень, а через импульс запросто. Давление зависит от, например, температуры, а масса/скорость/импульс нет. И тд. Тмпульс более универсален, кдобен и всеобемлющ. Имху
2. Хорошо, спасибо. Я примерно так и предполагал.
3. А вот тут Вы ошибаетесь, пмсм. Дело в том что полное давление потока во всем тракте вплоть до вентилятора НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ, тк над воздухом работа НЕ совершается и он работы НЕ совершает. Меняются лишь его составляющие: статическая и динамическая(перепад высот считаем нулевым и гравитационную составляющую не учитываем).
Какнал должен иметь такую форму где бы исключалось торможение" в стенку" или отрыв от нее. Потому что это потери. Потому сужения и расширения не делают больше 8-12 градусов(по памяти). Исходя из этого поток в нарисованной Вами конфигурации будет одинаково ускоряться пл обе стороны кривизны канала, следовательно перепад сьатического дааления будет одинаков и различаться будет лишь знаком. Те взаимоскомпенсируются. Чтобы появилась тяга/перепад давлений нужно стенкам, сечению канала придавать профиль. Вспомните профтль крыла.
Имху
Рука, бросающая камень - это механика. Давление - это газодинамика, что собственно мы и рассматриваем.
Полагаю, аналогия с камнем не подходящая.

А вот с вопросом "одинаковости ускорния" потока на повороте, не всё так очевидно... У внешней стенки ( вогнутость ) скорость будет в три раза меньше, чем у внутренней ( выпуклость ). При этом, у внутренней стенки поток разгоняется, а у внешней тормозится, сравнительно к осреднённому течению по оси канала.
 
Как дальше идёт логическое рассуждение человека, "не обременённого знанием" разнообразных "крючочков", называемых математическими выражениями для вычисления физических величин...
Так Вы об этом... Значит, я неправильно понял. 😊
 
Я "нарисовал" такую картинку с двойным воздухозаборником, чтобы продемонстрировать, что без учёта местных распределений скорости ( на поворотах каналов ), расчёт тяги по осреднённым скоростям на входе - выходе будет не верным. И предлагаю с этим разобраться.
Я предполагаю, что расчёты тяги по обоим методам приблизительно совпадут, но проверить никогда не мешает. Если у Вас есть возможность или инструменты для расчета местных скоростей в канале, то давайте действительно попробуем разобраться.
 
Рука, бросающая камень - это механика. Давление - это газодинамика, что собственно мы и рассматриваем.
Полагаю, аналогия с камнем не подходящая
Если метод/закон/етц. одинаково хорошо описывает и "руку с камнем" , и "вентилятор с газом", то он лучше метода/закона/егц требующего оговорок и уточнений. Я так думаю.

А вот с вопросом "одинаковости ускорния" потока на повороте, не всё так очевидно... У внешней стенки ( вогнутость ) скорость будет в три раза меньше, чем у внутренней ( выпуклость ). При этом, у внутренней стенки поток разгоняется, а у внешней тормозится, сравнительно к осреднённому течению по оси канала.
Пренебрегая толщиной стенки и следую закону постоянству расхода и неразрыаности получаем для элементарной стоуйки тока струйки одинаковое расстояние(скорость) по обеим сторонам стенки. Далее из уравнения Бернулли получаем одинаковое приращение динамической состовляющей и одинаковое же падение статической.
Имху
 
Пренебрегая толщиной стенки и следую закону постоянству расхода и неразрыаности получаем для элементарной стоуйки тока струйки одинаковое расстояние(скорость) по обеим сторонам стенки. Далее из уравнения Бернулли получаем одинаковое приращение динамической состовляющей и одинаковое же падение статической.
Имху
Я говорю о стенках канала. Толщиной стенки пренебрегать незачем...
Внутренняя и внешняя стенки у поворотного участка канала- относительно средней оси этого участка.

по п. 3 из
Исходя из этого поток в нарисованной Вами конфигурации будет одинаково ускоряться пл обе стороны кривизны канала, следовательно перепад сьатического дааления будет одинаков и различаться будет лишь знаком. Те взаимоскомпенсируются.

Для затравки, предлагаю посмотреть этот опыт:

Если вам удобно описывать процессы течения как распределение импульсов ( скоростей ) по сечению канала, то я вовсе не против. Меня интересует, в конечном счёте, что вызывает изменение и такое распределение. Скорости и давление связаны, потому, это не важно через какие величины описывать процесс.
 
Последнее редактирование:
Я предполагаю, что расчёты тяги по обоим методам приблизительно совпадут, но проверить никогда не мешает. Если у Вас есть возможность или инструменты для расчета местных скоростей в канале, то давайте действительно попробуем разобраться.
К сожалению, инструментами расчёта таких течений не владею. А времени на освоение постоянно не хватает...
Да, и конечная цель моего интереса, сперва, "выяснить за все подробности" качественную картинку происходящего в канале с вентилятором. Понять распределение давлений/ скоростей в воздухе/потоке на удалении перед канлом; на входе в канал; перед вентилятором (пропеллером); на вентиляторе; за вентилятором; на выходе из сопла. По возможности, проверяя идеи оценочным инженерным расчётом на простых формулах.

Цель:
- Разобраться, почему пропеллер в канале самолёта "PJ-II" имеет примерно постоянные обороты со старта до набора максимальной скорости. Является ли это характерной особенностью всех подобных устройств и почему.
- Выяснить, чем вызвано явление прироста тяги ( без изменения оборотов = масового расхода !!!) при достижении некоторой полётной скорости этого самолёта.
 
Назад
Вверх