Распределение давления по диску винта

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПО ДИСКУ ВИНТА [c.834]

Примем, как и в разд. 17.3.1, что нагрузка сечения лопасти сосредоточена в одной точке по хорде, так что распределение давления по диску винта определяется выражением [c.846]

Представим распределение разности давлений по диску винта в виде ряда Фурье по времени [c.835]

Поскольку шум определяется силами давления лопастей на воздух, в состав Q в этих формулах не следует включать профильное сопротивление. Согласно полученным в разд. 17.3.1 результатам, распределение сил давления по диску винта в не-вращающейся системе координат описывается выражениями [c.837]

Коэффициент ф можно определить, когда действие винта можно свести к действию внешних сил, распределенных по диску винта, в предположении, что осевая скорость v па диске винта постоянна. Определим эту скорость. Обозначим через р и р[ давления на разных сторонах диска, разность Рг — р[ уравновешивается внешней силой со стороны винта, мош ность этой силы, передаваемая жидкости, равна [c.147]

Таким образом, гармоники распределения по диску винта разности давлений могут быть получены путем интегрирования соответствующего распределения вдоль хорды. Представив дав ление на лопасти через подъемную силу сечения и функции распределения по хорде, можно написать Ар = (/-, il5)/(x, ifi). При стационарном нагружении L и I не зависят от ijj, так что [c.835]

Рассмотрим теперь случай работы винта при полете вперед,, полагая, что на лопасти действуют периодические нагрузки. При сосредоточении нагрузки в одной точке по хорде распределение нормальных к диску винта сил давления может быть описано такой же, как и в случае постоянной нагрузки, формулой [c.849]

Теория шума враш,ения несущего винта при полете вперед с учетом нестационарности аэродинамических нагрузок лопастей развита в работах [L.116, L.117]. Для расчета акустического давления, создаваемого распределенными диполями в произвольной точке ближнего или дальнего поля, использовалось численное интегрирование по диску винта. При задании направления диполей учитывалось маховое движение лопастей [c.850]

Проведенное выше исследование шума враш,ения винта основывалось на рассмотрении акустических диполей, неподвижных или движущихся с постоянной скоростью. Для этого требовалось преобразовывать распределение сил давления по лопасти в эквивалентное распределение таких сил, соответствуюш,их неподвижным диполям, по диску винта. Другой подход состоит в использовании решений волнового уравнения, соответствующих перемещающимся и вращающимся диполям, которые непосредственно определяются силами давления на вращающейся лопасти. Выражения для акустического давления от диполей и источников при произвольном их движении получены в работах [L.124, F.7, F.8, F.21]. Результат последней из них представлен в форме [c.858]

Предположим, что лопасть настолько тонкая, что верхнюю и нижнюю ее поверхности можно считать совмещенными и рассматривать лишь разность давлений и разность нормальных скоростей между ними. Разность давлений во вращающейся системе координат запишем в виде Ар = 1 х) (разд. 17.3.1), считая, что закон распределения давлений по хорде одинаков для всего диска винта. Абсолютная величина, нормальной скорости, определяемой толщиной лопасти, одинакова на верхней и нижней поверхностях (разд. 17.3.7), так что [c.859]

Шум вращения, как указывалось выше, вызывается периодическими изменениями подъемной силы и силы сопротивления лопасти. Равные им и противоположно направленные реакции действуют на воздух, а поскольку они вращаются вместе с лопастями, каждая фиксированная точка на диске винта периодически (с частотой прохождения лопастей N0,) становится точкой, в которой на воздух действует сила. Такие нестационарные силы приводят к дипольному излучению в поток периодических возмущений давления, что и создает шум вращения. Нестационарный характер действия сил проявляется, таким образом, как в периодических изменениях действующих на лопасть нагрузок, так и во вращении мест приложения этих нагрузок вместе с лопастями. При исследовании шума вращения действующие в сечении лопасти силы Fx, Fz, Fr (направленные соответственно по хорде, вертикали и радиусу) заменяют эквивалентным им распределением периодических сил по поверхности диска винта с компонентами Gx, Gy, Gz относительно [c.833]

Множители ImN учитывают влияние распределения нагрузки по хорде лопасти на оказываемое в фиксированной точке диска винта давление на воздух. Если функция 1 х, ijj) изменения нагрузки по хорде не зависит от азимута лопасти, то это же относится и к ImN, но зависимость ImN ОТ радиуса сохраняется. При сосредоточении нагрузки в одной точке хорды имеем Ар = = Z, (г, 1 з) S х) / так что [c.836]

И наклон диска винта. Распределение нагрузки по лоПасти предполагалось заданным, причем нагрузка считалась распределенной вдоль хорды по простому закону. Оказалось, что при численном интегрировании шаг по азимуту следует брать равным Г или менее и что приближение дальнего поля заметно занижает расчетные значения в ближнем поле. Влияние скорости полета в основном сводилось к повышению уровня высших гармоник звукового давления. Направленность излучения пра этом оставалась почти осесимметричной. Было получено хорошее соответствие расчетных и экспериментальных уровней шума для низких гармоник, но расчетные гармоники (полученные на основе измеренных нагрузок) быстро уменьшались q увеличением их номера в отличие от экспериментальных. [c.851]

Метод расчета шума вращения винта вертолета на режиме полета вперед приведен в работе [S.24]. Метод состоит в том,, что движение винта считается установившимся (т. е. принимается стационарное распределение диполей), но учитывается нестационарность нагрузок, как это сделано в разд. 17.3.4. Предполагается, что измеренные или расчетные значения нагрузок известны и что подъемная сила равномерно распределена по хорде. Звуковое давление в произвольной точке поля определяется путем численного интегрирования по диску винта. Проведено сравнение результатов расчета шума вращения с результатами летных испытаний. Выяснено, что сходимость первой, гармоники звукового давления улучшилась (по сравнению с теорией Гутина, правильно оценивающей первую гармонику на режиме висения, но занижающей ее на режиме полета вперед) > Однако расчеты высших гармоник, начиная с третьей, были по-прежнему неудовлетворительны. В работе [S.23] этот метод, был уточнен путем учета действительного распределения давления по хорде. Использовался гармонический анализ распределения давления по диску винта, полученного пересчетом результатов измерений давления на поверхности лопасти. При таком подходе хорошая сходимость с экспериментом имела место по крайней мере до четвертой гармоники как на режиме висения, так. и при полете вперед. (В этой связи полезно напомнить, что при равномерном распределении нагрузки по хорде множители 1щы уменьшаются слишком быстро.) В работе даны примеры влияния высших гармоник нагрузки на расчетный уровень шума и сделан вывод, что для получения т-й гармоники шума вращения нужно знать гармоники нагрузки по крайней мере до-номера mN. По этому вопросу ряд данных имеется также в ра- боте [S.22]. [c.851]

Составляющие силы давления в прямоугольной системе координат (рис. 17.3) равны Gx=—С = л С03я1) и Gz = == —gz- Такое давление соответствует распределению по диску винта акустических диполей. [c.838]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...