Επιλογη προπελας με τη σχεση ωθησης προς βαρους

WWW Aeromodelling GR

Aeromodelling GR - IBabylon ThemeClassic YaBB SE ThemDelta TPNetBiz TPOmega TPSMF Default Theme

[guest962]

Φιλοι αερομοντελιστες με απλα λογια θα πουμε πως γινεται επιλογη προπελας σε οποιοδηποτε μοντελο αναλογα με τη σχεση ωση ανα κιλο και τι θελουμε ταχυτητα η τραβηγμα.

[guest962]

Επιτελους βρεθηκε ο χρονος για να γραψουμε λιγα λογια για την επιλογη της σωστης προπελας και ο λογος είναι ένα αρθρο που επεσε στα χερια μου και από το οποιο θα προσπαθησω να μεταφερω τα ποιο βασικα στοιχεια του οσο πiο απλα γινεται.
Οι επιδοσεις ενός αερομοντελου σε ανοδο και ευελιξια εξαρτονται σε μεγαλο βαθμο από τη σχεση ωσης προς βαρους του μοντελου.
Σαν μοναδα μετρησης του βαρους θα χρησιμοποιησουμε τις ounces/oz.

Ο βασικος τυπος για να βρουμε την ωση που παραγει ο κινητηρας μας είναι

      2
    Α Χ Β Χ C X D  

Οπου  Α. η διαμετρος της προπελας
           Β. το pitch της προπελας
           C. οι στροφες του κινητηρα[ στατικες στροφες]
           D. μια σταθερη που εξαρταται από το υψος που πεταμε και είναι


Υψος σε ποδια                     Σταθερη D
Sea level                                  0.000011127
1000                                        0.000010806
2000                                        0.000010490
3000                                        0.000010182
4000                                        0.000009881
5000                                        0.000009587
6000                                        0.000009301

Εστω για παραδειγμα χρησιμοποιουμε μια προπελα 10χ9 που γυριζει στις 12000 στροφες στο επιπεδο της θαλασσας θα εχουμε
    2
10 Χ 9 Χ 12000 Χ 0.000011127 =120 ounces ανα δευτερολεπτο στο επιπεδο της θαλασσας

Ενώ αν βρισκοσαστε σε ένα βουνο  με 5000 ποδια υψος
    2
10 Χ 9 Χ 12000 Χ 0.000009587= 103 ounces ανα δευτερολεπτο.Δηλαδη στα 5000 παραγει λιγοτερη ωση λογω μειωμενης ατμοσφαιρικης πιεσης.

                 ΣΧΕΣΗ ΩΣΗΣ ΠΡΟΣ ΒΑΡΟΣ

Γνωριζοντας τωρα το βαρος του μοντελου σε ounces[1 gram = 0.0352739619 ounces] και την ωση που παραγει κάθε προπελα μπορουμε τωρα να βρουμε την σχεση ωσης προς βαρους του μοντελο μας.


                  Ωση[oz]Χ 100
                     Βαρος[oz]
Για παραδειγμα ένα μοντελο με βαρος 92 ounces και με ωση 120 ounces εχουμε μια σχεση ωσης προς βαρους
                               120Χ100
                                   92           =130%    


ΠΙΝΑΚΑΣ

Σχεση Ω/Β                                                                     ΕΠΙΔΟΣΕΙΣ

110+                                                       Καλη ανοδος υψηλη ευελιξια

85-110                                                 βαθμιαια ανοδος  καλη ευελιξια

65-85                                                 μετρια ανοδος  μετρια ευελιξια

25-65                                                     ρηχη ανοδος     περιορισμενη ευελιξια



Αν πειραματιστειτε λιγο ειμαι σιγουρος ότι θα βρειτε την σωστη προπελα.Τα εγραψα οσο πιο απλα μπορουσα για να μην σας κουρασω

Ελπιζω να βοηθησα λιγο

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Παρακαλώ για δύο απαντήσεις

Εκείνο το "2" τι ρόλο παίζει; Αριθμητής είναι ή εκθέτης ;

Πως προκύπτουν τα δευτερόλεπτα;

[Yankos]

Καλημέρα

Πολύ ενδιαφέροντα όλα αυτά 

Να ρωτήσω κι εγώ κάτι:
παίζει ρόλο η θερμοκρασία του αέρα στην παραγόμενη ώση;

[guest962]

Εκεινο το '2' πανω στο 10  ειναι  εις την δευτερα.Απλως δεν μπορουσα να το γραψω σωστα στο word.Παραδειγμα διαμετρος προπελας 11 ιντσες.Κανουμε την πραξη 11Χ11 Κ.Λ.Π.
Τωρα απο οτι καταλαβα το αρθρο που διαβασα υπολογιζει ποσες ounces ωση βγαζει ο κινητηρας ανα δευτερολεπτο.

Και βεβαια παιζει ρολο η θερμοκρασια αλλα για να μην ανατρεξουμε σε πιο περιπλοκους τυπους αναφερει αυτος που εγραψε το αρθρο οτι λαμβανουμαι υπ οψιν μεσες θερμοκρασιες και οχι ακραιες. πχ απο 17 βαθμους εως 28 29 βαθμους περιπου.. Αλλα πανω στη θερμοκρασια που ειναι ενα μεγαλο κεφαλαιο θα αναφερθω χωριστα.Αρκει να σας πω οτι σε αγωνες pattern στην ιαπωνια που η θερμοκρασια ξεπερνουσε τους 32 βαθμους σχεδον ολοι οι αθλητες κρατουσαν ξεχωριστα λαδι και προσθεταν στο καυσιμο

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Και πάλι δεν μπορώ να καταλάβω τι σχέση έχουν τα δευτερόλεπτα.

[guest962]

Στους εμβολοφόρους ΜΕΚ η παραγωγή ενέργειας εξαρτάται από πολλές παραμέτρους, αν θεωρήσουμε πως εδώ εξετάζουμε την λειτουργία των κινητήρων υπό πλήρες φορτίο και απλοποιώντας εξωγενείς παράγοντες (ποιότητα καυσίμου, θερμοκρασία περιβάλλοντος κλπ) τότε μπορούμε με καλή προσέγγιση να θεωρήσουμε πως ο κινητήρας παράγει ενέργεια σε συνάρτηση με τις στροφές περιστροφής του.
Δηλαδή για το μέγεθος της ισχύς (ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗ ΜΟΝΑΔΑ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ) θεωρούμε πως ένας κινητήρας σε συγκεκριμένες στροφές παράγει πάντα την ίδια ισχυ.

Εδω λοιπον αυτος παιρνει σαν μοναδα χρανου το δευτερολεπτο. Και μεταφερω τι ακριβως γραφει

                                              Ωση σε ounces ανα δευτερολεπτο =AXBXCXDXE  Και ολο αυτο το διαιρει με FXG

OΠΟΥ  Α=επιφανεια του δισκου της προπελας σε τετραγ.ιντσες.Αυτο υπολογιζεται με τον τυπο  διαμετρος προπελας στο τετραγωνο ΕΠΙ pi[3.1416] ΔΙΑ 4

          B=Το πιτς τηε προπελας σε ιντσες
          C= στατικες στροφες του κινητηρα
          D=1.22416 αυτο ειναι το βαρος ενος κυβικου ποδιου αερα [στανταρ βαρομετρικη] σε ounces
          E=1.20 ειναι μια σταθερη που αντισταθμιζει τις στροφες του κινητηρα απο στατικες σε οριζοντια πτηση και την διαφορα στρεβλωσης του πιτς της προπελας

         F=1728 αυτο μετατρεπει της κυβικες ιντσες σε κυβικα ποδια
         G=60 αυτο μετατρεπει τα λεπτα σε δευτερολεπτα
 
Για την απλοποιηση ολων αυτων υπαρχει ο αρχικος τυπος με τις σταθερες που ανεφερα αναλογα το υψος σε ποδια.
Παντως καταλαβα οτι η ωση μετριεται σε συναρτηση με το χρονο.Τωρα αυτος με το [G = 60] μετατρεπει το λεπτο σε δευτερολεπτο.

Αν μεταξυ μας υπαρχει κανενας μηχανικος-μηχανολογος ισως μας το εξηγηση καλυτερα
                                                                                                                                                                  

[Yankos]

Και βεβαια παιζει ρολο η θερμοκρασια αλλα για να μην ανατρεξουμε σε πιο περιπλοκους τυπους αναφερει αυτος που εγραψε το αρθρο οτι λαμβανουμαι υπ οψιν μεσες θερμοκρασιες και οχι ακραιες. πχ απο 17 βαθμους εως 28 29 βαθμους περιπου.. Αλλα πανω στη θερμοκρασια που ειναι ενα μεγαλο κεφαλαιο θα αναφερθω χωριστα.Αρκει να σας πω οτι σε αγωνες pattern στην ιαπωνια που η θερμοκρασια ξεπερνουσε τους 32 βαθμους σχεδον ολοι οι αθλητες κρατουσαν ξεχωριστα λαδι και προσθεταν στο καυσιμο

Δεν εννοούσα αυτό.
Η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας επηρεάζει τη λειτουργία των θερμικών κινητήρων, συμφωνώ.

Ποια ήταν η ερώτησή μου, να την κάνω πιο συγκεκριμένη.
Αν έχω σταθερές στροφές μιας έλικας, αποδίδει την ίδια ώση σε χαμηλές και την ίδια σε υψηλές θερμοκρασίες;

[guest962]

κοιτα σιγουρα υπαρχει μια αποκληση [γι αυτο αλλωστε τα εγχειριδια πραγματικων αεροσκαφων λενε για τους κινητηρες τους ενα παραθυρο θερμοκρασιακης λειτουργιας] αλλα εδω μιλαμε για μοντελα και η αποκλισεις ειναι πολυ μικρες ωστε να θεωρουνται αμελητεες.Αλωστε θα εχεις παρατηρησει οτι οταν πετας στο μοντελοδρομιο οσο βραδυαζει και αλλαζει η θερμοκρασια ενδεχομενως και η υγρασια κανουμε το μειγμα λιγο πιο πλουσιο για φερουμε τον κινητηρα σε σωστες στροφες.Υπαρχει λοιπον διαφορα αλλα οσο διατηρουμε τον κινητηρα στις ιδιες στροφες αυτη ειναι αμελητεα

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Μϊα τελευταία ερώτηση

Ποιος είναι ο Αγγλικός όρος που διαβάζουμε εδώ ως "ωση" ;

[guest962]

Γιαννη ειναι Thrust  και ο λογος Thrust to weight ratio.

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Το thrust πράγματι το λέμε στα Ελληνικά ώση ή έλξη. Εκφράζεται σε μονάδες δύναμης.

Δέσε το μοντέλο με ένα κανταράκι και δες πόσα κιλά τραβάει η έλικα που γυρίζει. Δεν υπεισέρχεται ο χρόνος . Είναι προφανές ότι δεν παράγεται διπλάσια έλξη σε διπλάσιο χρόνο.

Δύο απλά παραδείγματα.

Για να πετάει το αεροπλάνο ισοταχώς και οριζόντια, πρέπει η έλξη / ώση να είναι ίση και αντίθετη με την οπισθέλκουσα. Και τα δύο εκφράζονται σε μονάδες δύναμης. Πουθενά δεν υπεισέρχεται ο χρόνος.

Το κλάσμα ώση/βάρος αεροπλάνου δίνει ένα καθαρό ποσοστό . Αν στον αριθμητή παρέμενε ο χρόνος δεν θα ήταν καθαρό ποσοστό, αλλά θα συνέχιζε να αναφέρεται και ο χρόνος.

Τρίτον. Ο άξονας που γυρίζει με φορτίο μία έλικα καταναλώνει ισχύ, η έλικα παράγει κάποια έλξη, αλλά δεν παράγει έργο. Εργο θα παράξει όταν υπάρξει και μετακίνηση.
 
Υπάρχει ένα μέγεθος που λέγεται «ώθηση» και που ισούται με Δύναμη επί Χρόνο (και όχι δύναμη ανά χρόνο), και εκφράζει την μεταβολή της ορμής μέσα στον χρόνο. Αλλά αυτό δεν ενδιαφέρει τον αερομοντελιστή.

Λυπάμαι αλλά θα πρέπει να διαβάσω και το Αγγλικό κείμενο του άρθρου που μετέφρασες, ώστε να αντιληφθώ περί τίνος πρόκειται. Αν μπορείς σκανάρισέ το και στείλε το στο :  jkon (παπάκι) otenet.gr

[guest962]

ok Γιαννη θα σκαναρω ολο το αρθρο και θα το στειλω

[guest962]

Αυτο ειναι

[guest962]

και αυτο

[guest962]

και τελος

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Εχω διαβάσει και άρθρα και βιβλίο του Andy Lennon, και στην προσπάθειά του να περιλάβει πολλές πληροφορίες και έννοιες, εν τέλει τα κειμενά του είναι πολύ μπερδεμένα για να τον καταλάβω 100% ή για να συμφωνήσω 100%.

Θα μου πείτε ότι φταίω εγώ που δεν καταλαβαίνω, δεν το αποκλείω, δεν πειράζει.

Βρήκα μία φόρμουλα στο Wikipedia, που λεει ότι Thrust = (dm/dt) *V  όπου dm/dt είναι ο βαθμός της μεταβολής της αέριας μάζας σε σχέση με το χρόνο (ο ρυθμός ροής της μάζας )  και V είναι η ταχύτητα της κίνησης της αέριας μάζας. Αλλά δεν πλησιάζει καθόλου την φόρμουλα που δίνει ο Lennon.

Στην περίπτωση του Thrust, όλος ο κόσμος το εκφράζει σε μονάδες δύναμης, (ακόμα και στο άρθρο της Wikipedia) όπως σε Newton, Kgf, Lbf, πουθενά δεν υπεισέρχεται παράγων χρόνου.
 

[guest962]

Το βλεπω εγω που παει η δουλεια απο εδω θα φυγουμε ολοι με master στη φυσικη [ με πολυ χιουμορ το γραφω αυτο] αλλα βρηκα αυτο


Subject: How to convert cubic feet per minute to lbs of thrust.

Date: Sun Nov 26 22:39:10 2000
Posted by John
Grade level: 10-12 School: Shiloh High
City: Stone Mountain State/Province: ga Country: Usa
Area of science: Physics
ID: 975296350.Ph
Message:

Let's say there is a air boat and the propeller or fan is capable of
moving 30,000 cfm of air per minute, how can I convert this into the
amount of lbs of thrust this will provide. Thank you

και η απαντηση


Date: Wed Nov 29 18:25:56 2000
Posted By: Dennis K. Van Gemert, Staff, Flight Design/Performance, The Boeing Company
Area of science: Physics
ID: 975296350.Ph
Message:

CFM = Cubic Feet per Minute = Volumetric Flow Rate

Mass Flow Rate = (Density) x (Volumetric Flow Rate)

Newton’s Second Law of Motion:  Force = (Mass) x (Acceleration), or F = ma

F = ma = (Mass Flow Rate) x (Velocity), given a constant flow velocity
(i.e., constant propeller speed and pitch angle).

Velocity = (Volumetric Flow Rate) / (Area), where Area = (Pi) x (r^2), the
length of a propeller blade is a good approximation for the radius, r.

Thrust = (Density) x (CFM^2) / ((Pi) x (r^2))

Note: Keep track of your units!

Εδω Thrust = (Density) x (CFM^2) / ((Pi) x (r^2))  βλεπω οτι στο thrust μπαινει το CFM που περιεχει τον παραγοντα χρονο

Γι αυτο ο lennon μετατρεπει τις κυβ. ιντσες σε κυβ. ποδια  και το λεπτο το κανει 60 δευτερα

[MNCH]

Φίλε JPS Θα μου τα ξεκαθαρίσεις από κοντά στο μοντελοδρόμιο. Θα κάνουμε και μερικές δοκιμές 

[Γιάννης Κωνσταντακάτος]

Αγαπητοί φίλοι,

η έλξη είναι μία δύναμη, και εκφραζεται σε μονάδες δύναμης όπως προανέφερα και όχι σε μονάδες δύναμης ανά χρόνο.

Αν η έλξη ήταν συνδεδεμένη με τον χρόνο (π.χ. δευτερόλεπτο) τότε θα λέγαμε ότι σε ένα δευτερόλεπτο είναι 5 kgf, σε δύο δευτερόλεπτα θα ήταν 10 kgf, σε τρία δευτερόλεπτα θα ήταν 15 kgf κ.ο.κ.

Αλλά όλοι ξέρουμε ότι δεν ισχύει κάτι τέτοιο.

Διάβασα και ανέλυσα το τελευταίο ποστ την απάντηση του μηχανικού της Boeing, και διεπίστωσα και πάλι ότι μιλάει για δύναμη F (άσχετο το ότι στον υπολογισμό της υπεισέρχονται και ταχύτητες και επιταχύνσεις), και όχι για δύναμη F / sec.

[gliderguider]

Συμφωνώ με το θείο. Απλή φυσική:


Η ελξη είναι δύναμη.

Αν υπεισέλθει και μετακίνηση, μιλάμε για έργο.

Αν το έργο μετρηθεί στη μονάδα του χρόνου, μιλάμε για ισχύ.


Εχω κι εγώ το βιβλίο του Lennon "Model airplane design". 20 χρονια τώρα. Ακαταλαβίστικο. Ολη η ύλη του ατάκτως εριμμένη.

Ν. Βουλουμάνος

[jamesmagos]

Δεν εννοούσα αυτό.
Η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας επηρεάζει τη λειτουργία των θερμικών κινητήρων, συμφωνώ.

Ποια ήταν η ερώτησή μου, να την κάνω πιο συγκεκριμένη.
Αν έχω σταθερές στροφές μιας έλικας, αποδίδει την ίδια ώση σε χαμηλές και την ίδια σε υψηλές θερμοκρασίες;

Επειδή νομίζω ότι δεν απαντήθηκε ή απαντήθηκε παράπλευρα:
σίγουρα κάτι που σπρώχνει αέρα  (φτερό για τα αεροπλάνα ή ελικά για τα κοπτερα) έχει τεράστια διαφορά στην απόδοση με βάση το υλικό που σπρώχνει.. δηλαδή τον αέρα.. :

Οι αεροδυναμικές δυνάμεις  εξαρτώνται πολύ από την πυκνότητα του αέρα.

Για παράδειγμα, εάν ένα ανεμόπτερο διανύει 25 μέτρα
από ένα συγκεκριμένο υψόμετρο κατά τη διάρκεια  χαμηλής πυκνότητας του αέρα
μπορεί να διανύσει μέχρι 40 μέτρα κατά τη διάρκεια της υψηλής πυκνότητας.

Η πυκνότητα του αέρα εξαρτάται από την ατμοσφαιρική πίεση και τη θερμοκρασία του αέρα.
Η πυκνότητα του αέρα αυξάνει με την μείωση της θερμοκρασίας του αέρα και / ή με
αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης.
Η πυκνότητα του αέρα μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα και / ή με
φθίνουσα της ατμοσφαιρικής πίεσης.

δηλαδή Ένα ιπτάμενο αεροσκάφος υπόκειται σε πίεση, ανάλογα με την ταχύτητα του αέρα και τη
πυκνότητα του αέρα.

Αυτή η πίεση αυξάνει εκθετικά με την αύξηση της ταχύτητας του αέρα,  που σημαίνει ότι το φαινόμενο γίνεται πολύ πιο ορατό με στη περίπτωση της έλικας...  

κλείνοντας, άλλη έλικα επιλέγεις σε βουνό, άλλη σε πεδιάδα, άλλη το χειμώνα, άλλη το καλοκαίρι.  γιαυτό όλα τα καινούρια υπολογιστήρια έχουν στην άκρη και πεδίο για τις θερμοκρασίες και πιέσεις

[DeltaMan]

Δημήτρη, σωστά τα γράφεις για τις πυκνότητες αλλά εδώ τέθηκε απορία σχετικά με τον χρόνο και την είσοδο αυτού σε υπολογισμούς...
Δέν κάθησα να διαβάσω όλο το Θέμα, αλλά στέκομαι στην απορία του Κου Γιάννη...

Υπάρχουν μεγέθη στη Φυσική που αφορούν τη Στιγμή, στιγμιαία μεγέθη, και υπάρχουν άλλα που εκφράζονται μέσω του χρόνου.
Στιγμιαία π.χ. είναι το ρεύμα (σε Αμπέρ), ενώ "χρονικά" είναι η χωρητικότητα.

Η Ώση είναι Στιγμιαίο μέγεθος.