"Тянущий" винт на ПЛМ

[vintorez]

В связи с очередным весенним обострением и плохим контролем, решил разместить на форуме новую тему связанную с решением конкретной технической задачи
Дано : дейдвуд толщиной 65 мм., винт диаметром 200 мм. Размеры выбраны для обсуждения. Что бы можно было образно представить так сказать - это диаметр винта Ветерка и диаметр корпуса его же редуктора.
Если при такой толщине дейдвуда расположить винт прямо за ним, то есть сомнения относительно оптимального гидродинамического потока. При огибании дейдвуда такой толщины скорость потока на выгнутой стенке дейдвуда будет больше чем остальная часть попадающая на винт, что я понимаю не зергут

... имею гипотетическое предположение, что если винт поставить перед дейдвудом такой толщины, то потери КПД и гидродинамическое качество системы будут выше, чем в традиционной схеме????

Понятно что такая схема более уязвима, но можно посадить винт в кольцевую насадку например


Спрашиваю не из праздного любопытства, нужно принять решение - если потери при такой толщине дейдвуда с "толкающим" винтом будут не так уж велики то при строительстве и заморачиваться не буду, если эта величина будет значительная, то может попробовать винт развернуть?
... мощность двигателя 5 л/с.

 

[uni-el]

Помимо разворота винта надо и лопасти выгибать в другую сторону, и выхлоп надо выводить с другой стороны, чтоб на винт не попадал , а оно Вам надо? И кпд наврядли поднимится.

 

[k-bob]

то может попробовать винт развернуть?

Вам надо запатентовать свою идею :lol: И выставить все мировое строение ПЛМ дураками. :lol:

 

[prank]

2 vintorez: Вы не учитываете гидродинамику после разворота дейдвуда. Учитывайте, что струя, отброшенная лопастями во 2 случае рассеивается за счет турбулизации потока при столкновении с дейдвудом (ламинарного течения там и близко не будет). Большая (в сравнении с классической схемой) часть энергии отброшенной струи (большая масса отбрасываемой струи) поменяет вектор скорости и будет лупить во все стороны, а не строго назад (учитываем, что скорость потока за винтом выше чем до), снижая КПД.
ИМХО: Не пойдёть .
Заодно и спина мокрая будет - от опы и до макушки.

 

[vintorez]

Помимо разворота винта надо и лопасти выгибать в другую сторону, и выхлоп надо выводить с другой стороны, чтоб на винт не попадал , а оно Вам надо? И кпд наврядли поднимится.

Большая просьба - обсуждаем только потери связанные с шириной дейдвуда при традиционной схеме. Никто не говорит что кпд на развернутом винте вырастет в два раза, вопрос в том насколько вырастет если его развернуть и насколько потеряет винт из за ширины сапога в традиционной компоновке.
Трансмиссия, выхлоп, направление вращение оставьте пожалуйста мне ... Вам то этот геморрой зачем
Чисто теоретически если сравнивать гидродинамическую тень от дейдвуда на обычном ветерке, то получится следующее

Зеленый площадь ометания гребного винта диаметром 200 мм. = 230,73 см2 (за вычетом площади сечения дейдвуда толщиной 65 мм. и корпуса редуктора).
Розовый площадь сечения дейдвуда перекрывающая винт на стандартом моторе = 20,38 см2
Красный плюс розовый площадь сечения дейдвуда толщиной 65 мм. перекрывающая винт = 47,04 см2.
Т.е при толщине 65 мм. площадь дейдвуда составляет 17 процентов от ометаемой поверхности винта.
А при стандартной толщине ноги Ветерка площадь его же составляет всего 8 процентов.
Вроде если тупо привязать КПД к геометрии при увеличении сечения дейдвуда с толщины 30 мм. до 65 мм. потеря составит почти 9 процентов!!!! Думаю не все так просто, но если это на самом деле так, то за эти проценты нужно бороться
Тем более что если винт развернуть, то можно избежать потери уже целых 17 процентов!!!
Ясно что зависимость КПД от площади сечения дейдвуда не линейна, и при достаточно обтекаемой форме сапог не будет иметь такого сопротивления, но если есть люди имеющие опыт в анализе представленных величин, буду крайне признателен за совет

 

[vintorez]

2 vintorez: Вы не учитываете гидродинамику после разворота дейдвуда. Учитывайте, что струя, отброшенная лопастями во 2 случае рассеивается за счет турбулизации потока при столкновении с дейдвудом (ламинарного течения там и близко не будет). Большая (в сравнении с классической схемой) часть энергии отброшенной струи (большая масса отбрасываемой струи) поменяет вектор скорости и будет лупить во все стороны, а не строго назад (учитываем, что скорость потока за винтом выше чем до), снижая КПД.
ИМХО: Не пойдёть .
Заодно и спина мокрая будет - от опы и до макушки.

Т.е. на париться и делать винт сзади?
... как можно прибросить потери в числовом выражении от увеличения сечения дейдвуда с 30 до 65 мм. ?

 

[vintorez]

... согласен, с Вашим высказыванием, давление сзади намного выше чем спереди и разворот позволит снизить лобовое сопротивление допустим на 17 процентов, но зато упор из-за заднего расположения дейдвуда потеряется на 30

 

[prank]

Т.е. на париться и делать винт сзади?
... как можно прибросить потери в числовом выражении от увеличения сечения дейдвуда с 30 до 65 мм. ?

У меня знаний не хватает, чтобы обсчитать (даже приблизительно) продольное сечение дейдвуда в предлагаемой Вами схеме, чтобы отброшенная винтом "быстрая и закрученная" струя обрекала его более-менее ламинарно. На "бытовом уровне ощущений " КПД будет хуже. Чтобы приблизить поток к ламинарному, дейдвуд придется делать сильно вытянутым (как крыло симметричного профиля) в направлении движения. При этом расстояние от плоскости винта до вертикального вала очень сильно увеличится. Количественно я не готов говорить, поэтому пишу только мнение с качественной т.зр. Просто проецировать сечение дейдвуда на плоскость винта, не учитывая расстояние от этого сечения до винта (вытяннутость профиля дейдвуда) думаю не совсем верно.

 

[vintorez]

... думаю совсем не верно!!! Вытягивать это расстояние наверняка просто необходимо, но при этом нужно обязательно выбрать профиль оптимального сечения.
Мда-а-а-а, вопрос как теперь этот профиль посчитать ... :shock:
... сходить что ли на форум к авиаторам - у них наверняка есть эмпирическая зависимость длины профиля крыла к площади его сечения
Впрочем хотя законы гидравлики и аэродинамики практически одни и те же, но жидкость несжимаемая среда, а воздух напротив .....

 

[vintorez]

Ой, мы уже не говорим о дейдвуде позади винта... сила на всасывающей его стороне ниже чем на отбрасывающей в два раза. Поэтому винт только сзади - другой вопрос насколько далеко отнести его от дейдвуда назад и какой профиль придать дейдвуду!!!

 

[prank]

.. другой вопрос насколько далеко отнести его от дейдвуда назад и какой профиль придать дейдвуду!!!

Совершенно разумно. И вот мы приходим к выбору "оптимального профиля" дейдвуда для ПЛМ, при котором практическая протяженность профиля дейдвуда сочетается с приемлемым КПД винта на ПЛМ. Опытом решения данной задачи японскими или нашими инженерами для ПЛМ и реализацией этого опыта в железе наверное не стоит пренебрегать .

 

[vintorez]

Совершенно разумно. И вот мы приходим к выбору "оптимального профиля" дейдвуда для ПЛМ, при котором практическая протяженность профиля дейдвуда сочетается с приемлемым КПД винта на ПЛМ. Опытом решения данной задачи японскими или нашими инженерами для ПЛМ и реализацией этого опыта в железе наверное не стоит пренебрегать .

Владимир, судя по Вашему одобрительному тону, Вы, наверняка этим бесценным опытом владеете!!! ... поделитесь за ради Христа
Есть какие от универсальные подходы?
Блин, не хочется терять и так мизерную мощность за счет неоптимального сечения дейдвуда....
С толщиной ничего поделать не могу - 65 мм. минимум, хоть убей

 

[vintorez]

.... если не идти заново по пути которым прошли сонмы и сонмы поколений наших, Японских, Европейских и Американских конструкторов, взять брусок пластилина, штангенциркуль, идти в магазин и найдя дейдвуд толщиной в районе искомых 65 мм. приложить брусок к поверхности, а потом перенести форму и размер на бумагу.
Если принципы проектирования обводов дейдвуда универсальны, то я получу идеальное сечение.
Что нет?

 

[prank]

.. наверняка этим бесценным опытом владеете!!! ... поделитесь за ради Христа

Тон мой нисколько не лекторский, а товарищеский. Как сказал выше, опытом проектирования и расчета не обладаю. Засим пардоньте.

 

[vintorez]

Тон мой нисколько не лекторский, а товарищеский. Как сказал выше, опытом проектирования и расчета не обладаю. Засим пардоньте.

Вас, Владимир, не понял - тон Ваш принял за (дословно) одобрительный, а не лекторский и никакого другого смысла в свои слова кроме просьбы о помощи, не включал...
Впрочем вопрос не исчерпан, как насчет предложенного варианта по снятию слепка???? Может сделать его с нескольких двигателей разных производителей, и если они примерно одинаковы, то есть смысл применить геометрию сечения в своей конструкции, а не умирать на расчетах ?

 

[prank]

Может сделать его с нескольких двигателей разных производителей, и если они примерно одинаковы, то есть смысл применить геометрию сечения в своей конструкции, а не умирать на расчетах ?

Согласен полностью. У меня Яма 9,9/15 л.с. и 4х - тактная Суза 2,5 л.с. По наличию свободного времени постараюсь снять по паре шаблонов (оперативно обещать увы не могу).

 

[vintorez]

Согласен полностью. У меня Яма 9,9/15 л.с. и 4х - тактная Суза 2,5 л.с. По наличию свободного времени постараюсь снять по паре шаблонов (оперативно обещать увы не могу).

Володь, да не надо - я завтра затарюсь пластилином, возьму штангенциркуль, съезжу в пару магазинов и нах... наделаю много много эпюр с разных движков. Мне же нужно именно 65 мм. толщина. Если кому интересно, результаты своих изысканий могу привести в теме

 

[Сфинкс]

Вы тут по технической фене ругаетесь, и МОЯ ТВОЯ НЕ ПОНИМАЙ, МАЛ ПО_МАЛУ! :shock:
Позвольте свои 5 копеек, и ухожу.
Раньше на самолёты винты тоже в переди фюзеляжа вкорячивали, а с развитием аэродинамики стали винты или турбины лепить под крылом, или вообще на хвосте (ТУ-134).
Это о чём то говорит???
Не надо изобретать велосипед!
Всё уже украдено до нас! (С) :lol:

 

[Jonson2]

Потери из-за расположения дейдвуда за винтом обычно больше, чем чем когда он спереди. Поскольку он находится в ускоренном и турбулентном потоке, то и лобовое сопротивление его больше, чем когда он спереди. Что напрочь съедает эффект от свободного винта. Ну и защищенность винта за дейдвудом, значительно выше. Хотя Вольво-Пента делает такие винторулевые колонки, с тянущими спаренными винтами. Но чтобы снизить сопротивление заднего дейдвуда, приходится делать его весьма вытянутым в продольном направлении. Погугли, посмотри, какая там бандура.
Сечение дейдвуда стремятся делать чечевице, или капле образное. Меньше сопротивление, и меньше вреда винту, когда максимальное поперечное сечение в первой трети от носика. Чем больше отношение продольного размера сечения к поперечному, тем лучше.
На рыбку со спины посмотри - вот оптимум!
Ну и картинка, как отличаются коэффициенты сопротивления. Сравни круг и каплю.

 

[Сфинкс]

Безопасность винта ставится в первую очередь! :!: Любая ветка в воде на скорости вращения винта для него фатальна!
Для превозобладании безопасностью винта, жертвуют гидродинамикой и потерей мощности!
Удачи в переворачивании винта в переди дейдвуда! :lol: !