Установка импеллера в длинном канале?

[Гость]

Всем доброго дня!

На примете изготовление импеллерного F-16, т.е. длинный канал перед импеллером. По найденным эскизам внутренняя поверхность канала стыкуется с внутренней поверхностью импеллера заподлицо. НО на одном из сайтов производителей импеллеров дана интересная картинка и коментарий, что импеллер должен быть с "губой" и перед ним должно быть расширение, чтобы исключить сужение воздушного потока турбуленциями. Может кто знает насколько это замечание оправдано?.. А то переделывать эскизы неохота... :!:

 

С уважением, Эд.

 

Сайт производителя

[Val]

Оправдано на все 100% - губа нужна.

Без губы теряется от 3 до 5% тяги.

Играет важную роль и форма губы.

 

перед ним должно быть расширение, чтобы исключить сужение воздушного потока турбуленциями.

Считаю, что это неверно...

Порожек создаст еще те завихрения...

Я так никогда не делал, только заподлицо.

[Гость]

Валентин, приветствую!

Что-то не вставляется рисуночек... Он находится внизу странички по моей ссылке...

Я имел ввиду наличие губы не в начале канала, а у пластикового кожуха импеллера...

 

С уважением...

 

ЗЫ а -правильно, b -неправильно.

ЗЫЗЫ попробую так, вот ссылка на рисунок

[Val]

Что-то не вставляется рисуночек...

Больше по размерам, чем разрешено Правилами форума.

 

Я имел ввиду наличие губы не в начале канала, а у пластикового кожуха импеллера...

Если канал без искривлений (поворотов), то губа не нужна.

[Гость]

ошибочно, прошу удалить... :oops:

[Val]

Неверная, на мой взгляд, зачернута...

[Eugen]

А на мой взгляд, неверны обе. Поскольку и на второй наблюдается явное расширение канала к импеллеру по сравнению с входным отверстием. Если, конечно, воздухозаборник тоже круглый.

[Гость]

...хочу привести первоисточник(ф. VASAFan), так сказать коментарий производителя к вышеобозначенной картинке:

 

"Для случаев монтажа импеллера в вентиляционном канале модели, рисунок приложен, показано, как должен выглядеть такой вентиляционный канал. Правильное расположение может быть понятна из иллюстрации (a), тогда как иллюстрация ( указывает, как турбулентные потоки, происходящие на воздушной стене канала ограничивают проход воздуха во входное отверстие импеллера и мешают ему работать должным образом. Внутренний диаметр входного отверстия вентиляционного канала должен быть по крайней мере равным поверхностной(активной) области импеллера. Кроме того, диаметр выхода вентиляционного канала должен быть равным поверхностной области импеллера. Внутренняя стена вентиляционного канала должна быть столь же гладкой насколько возможно. "

 

т.е. получается какими бы гладкими стенки канала не были, пограничный слой воздуха все равно образует микро вихри сужающие приток к крыльчатке. С другой стороны например ф. AlfaModel в своих моделях МИГ-15 и F-86 использует "кривые" каналы и стыкует их с ободом импеллера заподлицо. Кто же прав? Может есть у кого-то более менее официальная информация по этому поводу?..

[Val]

Трение воздушного потока о стенки импеллера в любом случае будет вызывать микрозавихрения, более сильные или слабые...

 

Написал как делаю я - заподлицо.

 

Можно канал отполировать... все равно микровихри будут...

 

Надо исходить из того, насколько меры, принимаемые для уменьшения завихрений, удорожат или усложнят изготовление канала.

 

Те.е выбирать стоит разумный компромисс.

Еще раз повторюсь, - для меня это стыковка заподлицо.

[Гость]

Валентин, я прекрасно понял твою позицию, но хотелось бы знать уход в какую сторону по изготовлению входного канала ухудшает работу импеллера. Из начальных условий известно, что:

1) входное отверстие должно быть с "губой",

2) площадь входного отверстия должна быть не меньше активной площади импеллера,

3) искривление входного канала не должно превышать 7 град (по другим данным 5 град),

4) канал должен быть максимально гладким. Может быть есть еще какие-то условия?..

[Val]

1. " Губа" примерно такой формы как на рисунке (если не обсчитывать....)

 

3. Оптимум - 5 градусов.

 

5. На пути воздуха через импеллер должно быть как можно меньше порожков и других препятствий, создающих завихрения...

 

В принципе, вышеперечисленного уже достаточно, чтобы сделать добротный средний импеллер... 8)

[Гость]

Спасибо, Валентин!

Для полной картины напишу про выходной канал, ежели что, поправте или добавте.

1) стенки гладкие насколько возможно

2) сужение канала не более 10 град (от 4 до 10)

3) площадь выходного отверстия должна быть равна активной площади импеллера

4) использование обтекателя за двигателем

 

Вроде все. Правда по п.4 интересно какой формы должен быть этот обтекатель и необходимость отверстия на его конце?..

 

Эд.

(первоисточником для меня по этой теме - статьи Евгения Рыбкина)

[Val]

4. Обтекатель должен быть такой формы, чтобы у выходного канала была постоянная площадь сечения на всей длине.

 

Отверстие в конце не нужно, прикиньте сами, каково давление около отверстия и около двигателя...

Куда будет идти воздух...

[Гость]

Куда будет идти воздух...

Будет идти вперед, и что тут такого? Отверстие имеет смысл делать если надо охлаждать двигатель, ему-то все равно откуда дует.

[Val]

Ну хозяин - барин...

 

Я не делаю...

[Eugen]

Цитата()

1) стенки гладкие насколько возможно

2) сужение канала не более 10 град (от 4 до 10)

3) площадь выходного отверстия должна быть равна активной площади импеллера

4) использование обтекателя за двигателем

 

Эд.

(первоисточником для меня по этой теме - статьи Евгения Рыбкина)

 

Автор первоисточника может сказать вкратце следующее:

 

У входного канала макс. угол сужения (да и вообще любых изгибов) - 7град, больше - начинаются срывы потока и вихри. Причем чем выше предполагаемая скорость всей машины, тем желательно меньше этот угол.

 

У выходного канала макс. угол сужения - 4град.

 

Обе цифры установлены опытным путем на множестве экспериментов.

 

Площадь входного отверстия д.б. не меньше активной площади импеллера. А лучше - больше, насколько позволяет прототип. Больше - растет стат. тяга импеллера, но упадет скорость всей машины. Разумный диапазон - около 120 -150%.

 

Площадь выходного канала - не больше активной импеллера. Если равны - действительно есть шанс на постоянное давление в выходном канале и постоянную скорость в нем. Меньше активной - увеличивается скорость, но падает тяга, в т.ч. и динамическая. Больше активной - упадет скорость, а тяга не возрастет больше чем у импеллера без каналов.

 

На импеллерах с большим шагом иногда сужение выходного канала не не делают - довольствуются скоростью от самой крыльчатки.

На коротких каналах копий дозвуковых самолетов (например, 2х-контурных ТРД аэробусов) требуемое сужение просто не сделать даже при критических углах, поэтому импеллер там работает фактически вырожденно, как "винт в кольце". Тут как раз и требуется большая стат.тяга и небольшая скорость. Зато здесь несложно сделать входной канал правильного профиля сужения.

 

У копий сверхзвуковых канал узкий и длинный, и импеллер работает в режиме "компрессора".

[RedSun]

У входного канала макс. угол сужения (да и вообще любых изгибов) - 7град, больше - начинаются срывы потока и вихри. Причем чем выше предполагаемая скорость всей машины, тем желательно меньше этот угол.

У выходного канала макс. угол сужения - 4град.

 

Я не то, чтобы подвергаю сомнению первоисточники, но встретил информацию об отклонении сопловой насадки на МИГ-29СМТ на 16 градусов. В большой авиации ограничения другие ?

[Гость Sly_tom_cat]

RedSun, ну вы сравнили - импеллер (читаем вентилятор на эл. моторчике в трубе) и ТРД :shock: !!!

 

Конечно там другие мощьности, и совсем!!! другие давления и скорости в каналах, а температурки там - ваще прикольные... :idea: .

[Eugen]

У настоящих реактивных самолетов ВВП отклонение и вовсе больше 90град. Хариер, Як-141.

В импеллерном канале можете и больше 7град сделать, если нет другого выхода. Просто с этой цифры потери начинают расти особенно сильно.

[Гость Sly_tom_cat]

Eugen

А вот начальный вопрос про "ступенечку" перед импеллером в трубе - по вашему мнению - нужно оно или нет?

 

Как я понял на сайте, откуда это взято, какраз и говорится что эта ступенька помогает какбы загасить всю ту турбулентность, что накопилась по стенкам входного канала. Вот только я одного не понимаю - кудаж она денется эта турбулентность, если она уже в канале? Может перед входом в импеллер щель сделать :idea: и туда сливать пограничный слой?

 

Если ступеньку не делать, то получается, что мы губу импеллера (котрая, допустим на VF55 присутсвует как данность) просто переносим на входное отверстие канала. Так?

[Eugen]

Eugen

 

Если ступеньку не делать, то получается, что мы губу импеллера (котрая, допустим на VF55 присутсвует как данность) просто переносим на входное отверстие канала. Так?

Именно так.

А любая ступенька производит вихри, в большей или меньшей степени.

[Гость Sly_tom_cat]

Еще вопросик:

 

вот читаю datasheet на Wemotec microfan (50mm)

 

Ageom = 13.9

Aeff = 11.9

 

Геометрически - это зазор между центральным телом и трубой - это понятно, а вот эффективный - это видимо то что остается с учетом перекрытия лопатками (иначе куда же деваются целых 2 см2?).

 

Так вот какую площадь брать для расчета входного и выходного сечения - активную или геометрическую?

 

(странно то что активная площадь в параметрах Vassa Fan 55, к примеру, просто не указана )

[Гость]

Активная должна использоваться

[Eugen]

По логике - активная площадь - это площадь, омываемая лопатками. Внутр. площадь трубы никого не колышет. Чемь меньше она отличается от активной - тем лучше, меньше уйдет на вихри.

Однако разницей обычно пренебрегают и считают от трубы.

2 кв.сантиметра потерь на зазор между лопатками и трубой - это чересчур.

Обычно 0.5мм зазора - это нормально. Для 50мм импеллера тогда это будет 0.75см2 разницы. Даже для 1мм зазора - 1.53см2 разницы.

[Гость Sly_tom_cat]

Eugen, ну так от чего считать то? Меня эти 2см2 тоже сильно удивили - ну зазор, допустим еще слой вдоль центрального тела взять (там еще меньше площадь чем в зазоре)... ну никак 2см не набегают..

 

А два см в расчетах - это для этих диаметров - довольно значительная разница (>15%).

[Eugen]

Забыл еще сказать - на хороших оборотах некоторые крыльчатки растягиваются и заполняют канал лучше. Так что наверное, лучше все же считать по вн.диаметру трубы.

[Гость Sly_tom_cat]

Спасибор, вроде теперь ясно.