Неравномерность скоростей индуктивных

Неоперенная часть 73, 149 Неравномерность скоростей индуктивных 262 [c.1014]

Отсюда видно, что вследствие концевых потерь индуктивная мощность возрастает приблизительно на 3% (k — 1/В л 1,03). Другие факторы, особенно неравномерность скорости протекания, также увеличивают индуктивную скорость. [c.72]

ИНДУКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬЮ СКОРОСТИ ПРОТЕКАНИЯ [c.73]

Это, по существу, эмпирическая зависимость, так как для надежной оценки характеристик нужно выбрать подходящие значения и .Дан пример использования теории элемента лопасти для расчета несущего винта, имеющего лопасти с постоянной хордой и линейной круткой при постоянной индуктивной скорости. Наконец, элементно-импульсная теория применена к расчету такого же винта, но при неравномерном распределении индуктивной скорости. [c.80]

Характеристики на режиме висения. Измерение аэродинамических характеристик несущего винта на висении показывает, что индуктивная мощность постоянно превышает величину, вычисляемую по импульсной теории, на 10—20%. Импульсная теория дает наименьшие возможные индуктивные затраты. Неравномерность скоростей протекания, концевые потери, закрутка следа и другие факторы вызывают дополнительные индуктивные затраты мощности. Поэтому при расчете аэродинамических характеристик винта на режиме висения (как и в разд. 2.4.2.3) индуктивную мощность можно вычислять по импульсной теории, вводя эмпирическую поправку в виде коэффициента k [c.113]

Индуктивные скорости на диске винта или вблизи него обычно можно найти только численно (исключая несколько особых точек). При равномерной нагрузке по вихревой теории получают те же результаты, что и по импульсной. В частности, с увеличением скорости полета результаты вихревой теории должны приближаться к тем, которые дает теория крыла. Вследствие упрощенности схемы следа дисковые вихревые теории в настоящее время могут быть полезны главным образом для общего описания поля скоростей вокруг винта и, в частности, индуктивных скоростей. Подробные расчеты индуктивных скоростей лучше делать с учетом неравномерности скоростей протекания, используя представление следа дискретными вихрями - (см. гл. 13). [c.142]

В качестве первого приближения к неравномерному распределению индуктивных скоростей на диске винта при полете вертолета вперед рассмотрим линейное распределение [c.204]

Изменение угла конусности, как и коэффициента силы тяги, будет порядка Ц.2. Это изменение, обусловленное тем, что поперечное уменьшение (при Я / < 0) индуктивной скорости приводит к уменьшению среднего значения Яиг, невелико. Однако изменение индуктивной скорости сушественно влияет на углы наклона ПКЛ. Угол атаки сечения изменяется в продольном и поперечном направлениях соответственно коэффициентам Ял и Яу, что вызывает поперечное и продольное изменения угла взмаха. Угол (а значит, и угол 9i ) изменяются мало, но не настолько, чтобы этим можно было пренебречь, а изменения углов pis и 01s значительны. Таким образом, неравномерность распределения индуктивной скорости сильно влияет на первые гармоники махового движения и циклический шаг лопастей. Это одна из основных причин расхождения результатов расчета махового двил<ения с экспериментальными данными. [c.205]

Высшие гармоники махового движения лопасти возникают в основном вследствие неравномерности распределения индуктивных скоростей. Здесь был рассмотрен только частный случай — линейное распределение. В общем случае высшие гармоники махового движения имеют значительно большие амплитуды, чем получено выше. Кроме того, для лучшего согласования расчетов высших гармоник с экспериментом нужно учесть изгибные колебания лопасти. Высшие гармоники махового движения обычно слабо сказываются на аэродинамических характеристиках несущего винта и характеристиках управления, но они играют главную роль в вибрациях вертолета и нагрузках лопасти. [c.208]

Чтобы получить аналитические выражения для сил и моментов, действующих на несущий винт, а также для коэффициентов махового движения, приходится сделать некоторые упрощения расчетной схемы обтекания винта. К этим упрощениям относятся пренебрежение эффектами срыва и сжимаемости, замена неравномерного распределения индуктивных скоростей равномерным (или простейшим линейным), пренебрежение вторыми и высшими гармониками махового движения и учет из всех форм изгиба лопастей только основной формы. Получаемое при этих предположениях аналитическое решение дает представление о работе винта и, кроме того, имеет приемлемую точность в широком диапазоне режимов полета. Если вертолет летает на экстремальных режимах (большая скорость полета, большие концевые числа Маха, большой полетный вес и др.), одно или большее число предположений становится уже неприемлемым, и требуется более близкая к реальности расчетная схема. Кроме того, даже на тех режимах, для которых простая схема позволяет надежно рассчитать аэродинамические характеристики и маховое движение, расчет нагрузок лопастей и вибраций следует проводить с использованием усовершенствованной схемы. [c.253]

Индуктивная мощность, обусловленная неравномерностью скорости протекания и концевыми потерями......73 [c.498]

Ир = Х,пви я = О, а угол атаки лопасти равен а = Q — Кпв/г. Для аналитического нахождения интегралов предполагается, что индуктивная скорость I пв равномерно распределена по диску винта, а формы колебаний имеют вид r)g = r)j = г. Если же коэффициенты определяют численными методами, то можно использовать действительные формы колебаний и формулы эле-ментно-импульсной теории несущего винта, позволяющие учесть неравномерное распределение индуктивных скоростей. Таким образом, для висения и вертикальных режимов имеем [c.521]

Важный особый случай представляют задачи аэроупругости для установившихся режимов полета, включающие определение летно-технических характеристик, аэродинамических нагрузок, нагрузок на лопасти и систему управления и вибраций. Поскольку в этом случае р-ешение является периодическим и движения лопастей идентичны, непосредственное вычисление выходных параметров в функции времени неприемлемо. Следовательно, итерационная процедура анализа должна быть изменена для улучшения эффективности вычислений. Основным принципом ее изменения является сведение к минимуму количества и продолжительности связанных с интенсивными вычислениями шагов, требуемых для получения устойчивого решения. В качестве примера рассмотрим задачу определения неравномерного поля индуктивных скоростей. При прямом подходе индуктивный поток определяется на каждом шаге вычислений до тех пор, пока аэродинамические нагрузки и маховое движение лопастей не сходятся к периодическому решению. Однако индуктивный поток не очень чувствителен к небольшим изменениям нагрузки и движения несущего винта. Таким образом, расчет индуктивного потока может быть отделен от расчета периодических аэродинамических нагрузок и махового движения лопастей. [c.690]

Основное различие между гармоническим анализом и методами численного интегрирования заключается в том, что в первом периодичность решения используется для получения информации о движении системы в моменты времени до и после ij3 , тогда как в последних такая информация доступна лишь для предшествующих моментов времени. Отсюда следует, что проблемы точности и сходимости при определении переходных процессов более трудны, чем при получении периодического решения методом гармонического анализа. Преимущества методов Рунге — Кутта и прогнозирования с пересчетом объясняются использованием в них оценок движения не только при i )n, но и при г Зп+1. Объем вычислений часто может быть сокращен путем уменьшения частоты коррекции по некоторым параметрам (например, учет неравномерности поля индуктивных скоростей) при сохранении требуемой точности. [c.698]

Поскольку одинаково точное определение балансировочных отклонений управления при упомянутом анализе невозможно, вводятся существенные улучшения простых схем решения. На-лр имер, определение угла наклона конуса лопастей вбок заметно уточняется, если учесть неравномерность распределения индуктивных скоростей. Метод анализа, описанный в гл. 5, позволяет установить основные балансировочные характеристики. [c.703]

Как было показано раньше, воздушный поток, уходящий от винта, отличается от воздушного потока, набегающего на винт. За несущим винтом поток обладает большей скоростью, чем перед ним он закручен, скошен и вследствие неравномерного распределения индуктивных скоростей, а также вследствие трения о лопасти в значительной части завихрен. [c.87]

Неизбежные при ручной сварке неравномерности в подаче электрода и в скорости сварки не нарушают устойчивого горения дуги, если сварка производится без индуктивности в сварочной цепи. Чтобы неравномерная подача проволоки не отражалась на количестве металла, отлагаемого на единицу длины шва, и на снижении качества шва, в ручном сварочном аппарате механически сблокированы скорость подачи проволоки и скорость сварки. [c.353]

Строгого доказательства этих дифференциальных формул импульсной теории нет. Они основаны на допущении, что элементы диска не взаимодействуют. Ключевое предположение состоит в том, что равенство v = w/2 справедливо для отдельных линий тока. Это равенство позволяет представить силу тяги и мощность как функции одного аргумента — индуктивной скорости V. Дифференциальные формулы импульсной теории полезны тем, что их можно применять к расчету винтов с неравномерными нагрузкой и скоростью протекания через диск. [c.54]

В теории элемента лопасти вычисляют силы, которые действуют на лопасть при ее движении в воздухе, а по ним рассчитывают силы и аэродинамические характеристики всего несущего винта. Теория элемента лопасти — это, по существу, теория несущей линии, примененная к вращающемуся крылу. Предполагается, что каждое сечение лопасти работает как профиль в двумерном потоке, а влияние следа и остальной части винта полностью учтено в индуктивном угле атаки сечения. Следовательно, для решения задачи нужно рассчитать индуцируемые следом скорости на диске винта. Это можно сделать с помощью импульсной теории, вихревой теории или численными методами, учитывая неравномерность поля скоростей протекания. Теория несущей линии основана на предположении, что крыло имеет большое удлинение. Удлинение к лопасти несущего винта связано с коэффициентом заполнения и числом лопастей соотношением % = R/ = N/п)а. Для вертолетных несущих винтов с их малой нагрузкой на диск предположение о большом удлинении обычно справедливо. Однако даже при большом геометрическом удлинении могут существовать области, в которых велики градиенты нагрузки или индуктивной скорости, вследствие чего эффективное аэродинамическое удлинение может оказаться малым. Для несущего винта примерами таких областей с большими градиентами являются концевая часть лопасти и то место на ней, вблизи которого проходит вихрь, сбегающий с предшествующей лопасти. [c.59]

В предыдущем разделе для расчета аэродинамических характеристик была использована величина индуктивной скорости, определяемая импульсной теорией, т. е. величина скорости, равномерно распределенной по диску несущего винта. Неравномерное распределение скоростей протекания можно найти, рассматривая выражения импульсной теории для режимов висения и вертикального полета, в дифференциальной форме. Такое рассмотрение называют элементно-импульсной теорией. В теории [c.68]

Присоединенным вихрям, циркуляции которых определяют подъемную силу крыла конечного размаха, соответствуют свободные вихри, сходящие с крыла и образующие его след. Нагрузка лопасти наиболее сильно изменяется в ее концевой части. Поэтому завихренность в следе несущего винта концентрируется в спиралеобразные концевые вихри, расположенные под винтом. В отличие от крыла лопасть проходит очень близко от собственного следа и от следов предшествующих лопастей. Близость следа оказывает значительное влияние на распределения индуктивных скоростей и нагрузки лопасти. Вихревая теория представляет собой исследование работы несущего винта, в котором на основе законов гидродинамики, определяющих движение и воздействие завихренности (формула Био — Савара, теоремы Кельвина и Гельмгольца), рассчитывается индуцируемое следом винта поле скоростей и, в частности, распределение индуктивных скоростей по диску винта. В простейшем варианте вихревой теории использована схема активного диска. Это означает, что не учитывается дискретность самого винта и его следа, связанная с конечным числом лопастей, а завихренность непрерывно распределяется по пространству, занятому следом. При этих условиях задача может быть решена аналитически, по крайней мере для вертикального полета ). Если рассматривать ту же схему течения, что и в импульсной теории, то вихревая теория должна, конечно, дать такие же результаты. Однако вихревая теория лучше, чем импульсная, пригодна для обобщений схемы течения (например, учета неравномерности нагрузки на диск), так как она связана с рассмотрением местных, а не обобщенных характеристик. [c.83]

Рассмотрим теперь активный диск с неравномерной нагрузкой. Если циркуляция присоединенных вихрей меняется вдоль лопасти, то свободные вихри распределены по всему объему цилиндра, представляющего след, а не сконцентрированы на его границе. След можно рассматривать как совокупность вложенных одна в другую вихревых оболочек и корневого вихря, необходимого для того, чтобы вихревые линии не заканчивались в жидкости. Каждая вихревая оболочка состоит из цилиндрической пелены радиуса г и донышка , образуемого слоем присоединенной завихренности на диске радиуса г. Поэтому присоединенная завихренность на радиусе г складывается из донышек всех оболочек, радиусы которых больше г, и из изменения присоединенной завихренности на окружности радиуса г вследствие схода с этой окружности свободных вихрей. Из сказанного в предыдущем разделе следует, что индуктивную скорость v r) создают лишь те оболочки, радиусы которых больше г, так как только для этих, оболочек точка, где вычисляют скорость, расположена внутри диска. Поэтому осевая индуктивная скорость равна [c.90]

В гл. 2 описан метод расчета индуктивной мощности Р,- на режимах висения и вертикального набора высоты по импульсной теории. Он позволяет достаточно надежно рассчитать мощность, если ввести эмпирические коэффициенты, учитывающие дополнительные Индуктивные затраты, особенно концевые потери и потери на неравномерность потока. В этой главе полученные результаты распространены и на вертикальное снижение. Показано, что импульсная теория неприменима в определенном диапазоне скоростей снижения, так как принятая в ней схема следа становится некорректной. Дело в том, что след несущего винта в этом диапазоне скоростей приобретает столь сложную структуру, что адекватной простой схемы для него нет. На авторотации (режиме безмоторного снижения) несущий винт создает подъемную силу, не поглощая мощности. Энергия, расходуемая в единицу времени на отбрасывание воздуха для создания подъемной силы (индуктивная мощность Р,) и на вращение винта (профильная мощность Ро), поступает в результате уменьшения потенциальной энергии вертолета при его снижении. Диапазон скоростей снижения, при которых- импульсная теория неприменима, охватывает и авторотацию. [c.102]

Теория элемента лопасти основана на предположении, что каждое сечение лопасти работает как профиль в двумерном потоке, а влияние следа несущего винта полностью учтено величиной индуктивной скорости в этом сечении. Тогда, зная движение лопасти и условия обтекания данного сечения, можно использовать профильные характеристики для расчета нагрузок каждого сечения. Индуктивную скорость можно найти различными способами по импульсной теории, по вихревой теории или путем расчета неравномерного распределения скоростей протекания численными методами. Для применения рассматриваемой теории удлинение лопастей должно быть большим, что как раз и характерно для винтокрылых аппаратов. Однако вблизи конца лопасти или в тех областях, где вследствие взаимодействия лопасти с вихрем велики градиенты индуктивной скорости, для уточнения результатов следует применять теорию несущей поверхности. [c.171]

На режиме висения концевой вихрь до подхода следующей лопасти успевает лишь ненамного сместиться вниз и к оси винта. Поэтому вихрь приближается к концевой части лопасти, а расстояние между ними мало. В результате сильно изменяется нагрузка на конце лопасти, что оказывает заметное влияние на аэродинамические характеристики винта на режиме висения (см. также разд. 2.7.4). При полете вперед вихревой след винта уносится потоком, так что концевые вихри перемещаются вдоль всего диска винта, а не остаются лишь вблизи концевых сечений лопастей. Взаимодействие лопастей с вихрями происходит главным образом на боковых частях диска винта, где вихри оказываются в непосредственной близости от лопастей. Поэтому на режиме полета вперед индуктивные скорости распределяются по азимуту крайне неравномерно, что порождает высшие гармоники нагрузок, амплитуды которых велики. Таким образом, при полете вперед неоднородность поля индуктивных скоростей существенно влияет на нагрузки, вибрации вертолета и шум винта. Довольно велико влияние этого поля и на первую гармонику нагрузки, а следовательно, и на эффективность циклического управления винтом. С изменением режима полета влия- [c.652]

В разд. 2.4.2.3 было получено выражение для коэффициента индуктивной мощности на режиме висения в виде pi = k fl /2 где k — эмпирический коэффициент, учитывающий дополнительные затраты мощности на реальном винте. Затраты мощности, обусловленные неравномерностью скорости протекания и концевыми потерями, можно оценить по формулам импульсной теории [c.73]

Эта формула определяет требуемую мощность как функцию полетной массы или скорости. Расчет характеристик можно уточнить, если учесть неравномерность распределения индуктивных скоростей, ввести в расчет действительные значения коэффициентов сопротивления сечений (для чего нужно знать распределение углов атаки по диску винта) и более детально определить сопротивление вертолета. В ранних работах по теории вертолета применение метода баланса сил для расчета летных характеристик было, по существу, основано на соотношении p = I t — ih h.+ q и выражениях для Ст и Ся., приведенных в разд. 5.3. В расчетах q, часто учитывалось распределение углов атаки сечений по диску. При определении летных характеристик вертолета численными методами применяют, как правило, метод баланса сил, находя мощность по величине коэффициента аэродинамического момента, т. е. по формуле Ср — [c.185]

Графики коэффициентов махового движения относительно ППУ. Эти коэффициенты практически линейно зависят от л (без учета неравномерности скоростей протекания) и нагрузки на лопасть влияние других параметров второстепенно. На угол Pi влияет, как видим, увеличение индуктивной скорости при больших ско- роетях полета. На рис. 5.19 приведены графики угла конусности, который зависит главным образом от силы тяги несущего винта. [c.196]

Усоверщенствование оценки индуктивной мощности заключается главным образом в учете неравномерного распределения индуктивных скоростей, хотя имеет значение и точное распределение нагрузки. Оценку профильной мощности улучшают, рассматривая реальные распределения углов атаки и чисел Маха сечений лопасти. Заметим, что для расчета распределения углов атаки нужно найти неравномерное распределение индуктивных скоростей и решить уравнения движения лопасти. На экстремальных режимах полета нельзя ограничиться рассмотрением махового движения лопасти как твердого тела, необходимо учитывать и другие степени свободы лопасти. Таким образом, уточненный аэродинамический расчет —это сложная задача, которую можно решить только численно и которая требует обстоятельного [c.287]

Вибрациями называют колебательную реакцию фюзеляжа вертолета (и других элементов конструкции в невращающейся системе координат) на силы и моменты несущего винта. Имеются и другие существенные источники вибраций на вертолете (силовая установка и трансмиссия, аэродинамические силы на фюзеляже), но здесь будет рассмотрено только влияние несущего винта. В установившемся полете вперед иериоди-ческие силы в комлевой части лоиасти передаются на вертолет, вызывая вибрации. Таким образом, вибрации вертолета определяются гармоническим возбуждением в невращающейся системе координат, преимущественно с частотами Q и NQ. Вибрации обычно слабее всего на режиме висения и усиливаются по мере увеличения скорости полета до высокого уровня при максимальной скорости. Уровень вибраций высок также на переходном режиме ( 1 0,1) вследствие резкой неравномерности поля индуктивных скоростей. [c.635]

Вибрации вертолета с частотами, кратными NQ, вызваны высшими гармониками нагрузок на несущем винте. Источники этих нагрузок — след винта и эффекты срыва и сжимаемости на больших скоростях полета. На режиме висения вибрации вер-— толета невелики вследствие почти полной осевой симметрии его обтекания. Единственным возбудителем высокочастотных гармоник нагрузок является небольшая асимметрия, вносимая влиянием фюзеляжа и других винтов. На малых скоростях полета (при 0,1) обычно наблюдается резкое увеличение вибраций, обусловленное большой неравномерностью поля индуктивных скоростей. Аэродинамическое сопротивление вертолета на малых скоростях невелико, поэтому наклон ПКЛ также мал, и концевые вихри лопастей остаются вблизи диска винта. Характеристика режима полета все же достаточно велика, поэтому лопасти проходят вблизи концевых вихрей предшествующих лопастей. Такое взаимодействие вихрей и лопастей приводит к сильному росту высших гармоник аэродинамических нагрузок, которые передаются через втулку и создают вибрации. Вибрации вообще увеличиваются в случаях, когда вихревая система находится вблизи диска винта, например на режимах торможения или снижения. Для увеличения скорости полета ПКЛ наклоняется вперед, что создает пропульсивную силу при этом вихри уносятся потоком от диска винта, и вибрации, вызванные влиянием вихрей, уменьшаются. На больших скоростях полета вибрации вновь возрастают в основном в результате увеличения высших гармоник нагрузок, вызванного эффектами срыва и сжимаемости. Максимальная скорость полета вертолета часто ограничивается именно этими вибрациями. [c.638]

ДЛЯ циклического шага рассматривались в разд. 5.5 в связи с маховым движением. Они могут также быть представлены через величины моментов на несущем винте, которые должны быть обеспечены отклонением управления. Поперечный момент на винте необходим для поддержания заданного наклона плоскостей концов лопастей Pi , создаваемого маховым движением. Этот момент, определяемый продольным циклическим шагом ви, компенсирует изменение угла атаки лопасти вследствие махового движения. На винте имеется также поперечный момент вследствие большей скорости наступающих лопастей в поступательном полете он требует отклонения продольного управления, пропорционального ц. Наконец, для поперечного наклона плоскости концов лопастей Ри требуется поперечный момент на втулке, пропорциональный (v —1), который создается нро-дольным управлением. Член в выражении для поперечного циклического шага 01с имеет аналогичное происхождение. Перемещение центра масс вертолета вперед требует отклонения плоскости концов лопастей назад APi С 0) для наклона вектора тяги и сохранения равновесия моментов по тангажу. Система продольного управления обычно выполняется так, что отклонение ручки управления на себя создает на вертолете кабри-рующий момент путем наклона вектора тяги назад. Поэтому наклон -плоскости концов лопастей назад для парирования смещения центра масс( Д0и > 0) соответствует отклонению ручки на себя . Аналогично, парирование смещения центрд масс вправо требует наклона плоскости концов лопастей влево и такого же отклонения ручки управления. С увеличением ц плоскость концов лопастей наклоняется назад и в сторону наступающей лопасти (примерно пропорционально ц, см. гл. 5). Таким образом, для сохранения требуемой ориентации плоскости концов лопастей с ростом скорости полета необходим наклон ее вперед и, следовательно, отклонение ручки управления от себя . Для компенсации бокового наклона плоскости концов лопастей требуется поперечное отклонение ручки с увеличением скорости полета. Поперечный наклон конуса лопастей чувствителен к неравномерности поля индуктивных скоростей винта эта нежелательная связь возрастает на малых скоростях полета. [c.705]

Распределение углов атаки по диску винта и, следовательно, проявление срыва зависят от неравномерности поля скоростей протекания (см. примеры в разд. 13.2). Учет такой неравномерности позволяет более полно исследовать картину обтекания лопасти при больших нагружениях. Обычно индуктивные скорости в концевой части отступающей лопасти больше средней по диску винта, что ограничивает углы атаки на конце лопасти. Поэтому зона срыва сдвигается в сторону комля и переходит в третий квадрант, особенно в случае малозакрученных лопастей. Неравномерность скоростей протекания сказывается также в увеличении максимальных углов атаки на диске и увеличении скорости изменения а перед наступлением срыва. Поэтому мнение о том, что 1,270 — это максимальный угол атаки сечений при полете вперед, не вполне справедлив. Области срыва, полученные расчетом при постоянной скорости протекания, плохо согласуются с данными экспериментальных исследований. Однако важность учета неравномерности скоростей протекания при детальном изучении аэродинамики винта не обесценивает критериев срыва, основанных на элементарных, полученных при постоянной скорости протекания параметрах типа ai,270- Такие критерии основаны на связи между значе- [c.797]

Этим соотношением определяются основные характеристики вертолета. Оно основано на фундаментальных законах гидродинамики и показывает, что для того, чтобы скорость протекания через диск была мала и, следовательно, были малы индуктивные затраты мощности, проходящий через диск воздух нужно ускорять малым перепадом давления. Для экономичного режима висения требуется малая величина отношения Р/Т (малый вес топлива и двигателя), а для этого должна быть мала нагрузка на диск Т/А. Вертолеты имеют наименьшую нагрузку на диск (Т/А от 100 до 500 Па), а потому и наилучшие, характеристики висения среди всех аппаратов вертикального взлета и посадки. Заметим, что на самом деле индуктивную мощность определяет отношение Т/ рА), так как эффективная нагрузка на диск возрастает с высотой полета и температурой, т. е. с уменьшением плотности воздуха. Используя методы вариационного исчисления, можно доказать, что, как и для крыльев, равномерное распределение индуктивных скоростей по диску дает минимальную индуктивную мощность при заданной силе тяги. Задача состоит в том, чтобы минимизировать кинетическую энергию КЭ v dA следа при заданной силе тяги или заданном количестве движения dA следа. Представим индуктивную скорость в виде суммы v = v - -bv среднего значения V и возмущения бу, для которого бийЛ = 0. Тогда —+ (6/4)2d/4,H кинетическая энергия достигает минимума, когда во всех точках диска би = О, т. е. при равномерном распределении скорости протекания. Суть в том, что при неравномерном распределении скоростей протекания дополнительные потери мощности в областях с большими местными нагрузками превышают выигрыш в мощности, получаемый в областях с малыми нагрузками. [c.46]

При равномерной скорости протекания индуктивную мощность описывает простая формула p. = k j-, которая согласуется с соответствующей формулой импульсной теории. (Заметим, что в случае полета по вертикали X включает в себя коэффициент Яс= y/(Q/ ) вертикальной скорости, а Ср учитывает и затраты мощности Рс = VT на набор высоты.) Для режима висения по формуле 1 = л/Ст12 получаем p. = f l-y/2, т. е. соотношение для идеального винта. У реального несущего винта, имеющего конечное число лопастей с практическими круткой и формой в плане, индуктивная мощность больше той минимальной величины, которую дает импульсная теория. Подлинную величину индуктивной мощности можно рассчитать, используя при вычислении интеграла Kd f действительное распределение индуктивной скорости. Последняя превышает идеальное значение и обычно распределена по диску весьма неравномерно. Другой Способ расчета состоит в использовании выражения для индуктивг ной скорости, которое дает импульсная теория, но с эмпирическим коэффициентом, учитывающим дополнительные затраты [c.66]

При полете вперед набегающий поток уносит спиральные вихри, сходящие с концов лопастей, назад (вследствие наличия составляющей скорости ц,, параллельной диску) и вниз (вследствие наличия составляющей скорости X, нормальной к диску). Поэтому след состоит из вихревых нитей, которые сходят с каждой лопасти и имеют форму скошенных спиралей (рис. 4.6). Угол скоса следа х = ar tg( u ) можно надежно рассчитать по импульсной теории. Режимам малых ц (О < цДв < 1,5) приблизительно соответствует диапазон О < х < 60°. При вращении несущего винта положения лопастей относительно отдельных вихрей следа периодически изменяются, что вызывает сильные изменения поля индуктивных скоростей, в котором работают лопасти, а значит, и нагрузок лопастей. Таким образом, при полете вперед индуктивные скорости на самом деле распределены весьма неравномерно. Взаимодействие между лопастями и следом особенно сильное в тех частях диска, где вдоль радиуса лопасти скользит вихрь, сошедший с лопасти, идущей впереди. На определенных режимах полета, при которых след располагается близко к диску винта, вихри индуцируют очень большие нагрузки. [c.140]

Коэффициент индуктивной мощности Ср выражается интегралом Xi d x, где йСт = аа FJ(a )] dr (требуется еще осреднение по азимуту). При равномерном распределении скорости протекания это соотношение принимает простой вид Ср. = Xt j-. При полете вперед на режимах > 0,1 хорошим приближением будет выражение Х кСт/ (2fx), откуда Ср k .j 2 i). Эмпирический коэффициент k учитывает концевые потери, потери вследствие неравномерности протекания и др. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...