Prepočet priemeru vrtule pri zmene počtu listov

[Atto]

zas bude všetko inak a ja budem ten čo sa večne mýli.

Počkaj, počkaj.
Nepredbiehaj sa.
Túto čestnú pozíciu som si tu uchmatol ja .

Ty si tu za tých, čo sa vyznajú a s Igorom sa môžete pretláčať maximálne o to, kto sa vyzná viac, alebo kto to lepšie vysvetlí. Jo?

[Atto]

Ako som už včera uviedol, veci okolo fenoménu V/(ND) sú pre mňa čerstvo nové. Viem o nich tri dni (aj s cestou).
Preto skoro všetko beriem absolútne:
- ak Igor v dobrej viere napíše, že zjednodušene je V/(ND) dopredná rýchlosť, tak ja to tak aj zoberiem a akékoľvek pozmeňovanie - upresňovanie tej definície je pre mňa neprijateľné. Až po pár dňoch si uvedomím, že by som mal vziať na milosť aj tú komplexnejšiu definíciu.
- ak sem dá Igor tento graf:



tak je to v tej chvíli pre mňa prvý takýto graf a ja si namýšľam, že takýto priebeh musia mať všetky vrtule za všetkých okolností a pri všetkých stúpaniach.
- potom uvidím zodpovedajúci graf ale s mierne inými priebehmi a som v pomykove ...



A ešte by som sa chcel spýtať:
na tejto stránke https://en.wikipedia.org/wiki/Advance_ratio je V definované ako:
Va - is the freestream fluid velocity, typically the true airspeed of the aircraft

Avšak pri lietadle na stojánke s naplno bežiacim motorom sa freestream fluid velocity môže od true airspeed of the aircraft dosť líšiť, tak ako to už tu niekde bolo spomenuté.

[igorb]

tak je to v tej chvíli pre mňa prvý takýto graf a ja si namýšľam, že takýto priebeh musia mať všetky vrtule za všetkých okolností a pri všetkých stúpaniach.
- potom uvidím zodpovedajúci graf ale s mierne inými priebehmi a som v pomykove ...

Nevidim ze by v tom druhom grafe bolo nieco v rozpore s tym prvym ... kde vidis rozdiel? ... Treba si uvedomit ze to su grafy nejakej realnej vrtule, nie vseobecny vztah platny pre vsetky vrtule, kazda vrtula na nom bude vyzerat inak, je to graf ktory specifikuje vlastnosti tej ktorej specifickej vrtule, nieco ako katalogove data nejakej elektrotechnickej suciastky.

A to zjednodusenie ze je to rychlost plati v tom pripade ako som specifkoval, teda ak by sme porovnali vrtule s tym istym priemerom a tych istych otackach, takze potom na x osi moze byt rychlost a bude to vyzerat presne rovnako so vsetkymi relaciami z toho vyplyvajucimi ... ak zmenis otacky alebo velkost VSETKYCH uvedenych vrtul, zase sa nic nezmeni okrem absolutnej velkosti cisla na x osi. Preto sa v tych grafoch uvadza namiesto rychlosti V ta zmienena velicina J = V/(nD) ... pretoze z toho J si to V pri znalosti D a n vypocitam (vid moja poznamka ze aj vrtula s velkym stupani pojde pomaly ak sa bude pomaly tocit - to nase n) ... uz kapito?

[igorb]

Avšak pri lietadle na stojánke s naplno bežiacim motorom sa freestream fluid velocity môže od true airspeed of the aircraft dosť líšiť, tak ako to už tu niekde bolo spomenuté.

Tym sa vzdy (takmer) mysly takzvana V_nekonecno rychlost. Vrtula nie je srooobik, nezavrtava sa do vzduchu, funguje tak, ze urychluje hmotu vzduchu, takze ak je lietadlo stojace na zemi, tak V_nekonecno je 0 a pri tom zakonite ak posobi nejakym statickym tahom, znamena to ze urychluje nejaky objem vzduchu nejakou rychlostou a nejakym smerom.

Je to presne analogia kridla, tiez ak vytvara vztlak, tak urychluje nejaku hmotu vzdychu a tym vytvara vztlak, a pri tom pozname nieco co sa vola uhol nabehu a chape sa to ako smer vektoru vzduchu V_nekonecno, cize nie v okoli kridla.

[Atto]

Nevidim ze by v tom druhom grafe bolo nieco v rozpore s tym prvym ... kde vidis rozdiel? ... Treba si uvedomit ze to su grafy nejakej realnej vrtule, nie vseobecny vztah platny pre vsetky vrtule, kazda vrtula na nom bude vyzerat inak, je to graf ktory specifikuje vlastnosti tej ktorej specifickej vrtule, nieco ako katalogove data nejakej elektrotechnickej suciastky

Jasné, jasné Igor.

Už to tu spomenul aj VTjr:

Isté rozdiely v grafoch môžu byť dané aj použitým profilom. V Igorovom grafe sa o konkrétnom profile nič nepíše, možno je to len taký ilustračný graf, zatiaľ čo ten z NACA sa týka reálne nameraných hodnôt vrtúľ celkom konkrétnych profilov.

Len som chcel naznačiť, že pôvodne som si myslel, že ten farebný - ilustračný graf, kde je účinnosť Large pitch o dosť väčšia ako pre Small pitch, je univerzálne platný a musí to tak byť - tie veľké rozdiely účinností.
Ale ten čierno-biely graf ukazuje, že tie rozdiely účinností môžu byť aj oveľa menšie.

[VTjr]

Počkaj, počkaj.
Nepredbiehaj sa.
Túto čestnú pozíciu som si tu uchmatol ja

Neboj sa, nechcem Ťa pripraviť o "zásluhy"

Ty si tu za tých, čo sa vyznajú a s Igorom sa môžete pretláčať maximálne o to, kto sa vyzná viac, alebo kto to lepšie vysvetlí. Jo?

Ta moja poznámka bola všeobecnejšia, to Igor určite pochopil, lebo sa netýkala len tohto vlákna, ale mnohých ďalších, kde sme s Igorom diskutovali a v ktorých som občas vystupoval v rovnakej pozícii ako Ty.
Je pravda, že sa naozaj vyzná viac , lebo aj keď sme obaja skoro rovnako starí a asi aj s rovnakým stupňom vzdelania, tak on od mladých rokov modelárčil nepretržite, zatiaľ čo ja som sa po vojne 25 rokov venoval iným "užitočnejším" činnostiam a po návrate na modelárske nebo v roku 2010 som musel mnohé doháňať, lebo sa mnohé dosť zmenilo. Chvíľami som si totiž pripadal ako začiatočník (okrem malých U-čiek, ktoré som aj v pauze sem-tam lietal), musel som sa nanovo naučiť riadiť RC modely. Ale išlo to našťastie pomerne rýchlo, celkom sa to nezabúda, i keď to nie je to ako bicyklovanie, lyžovanie či plávanie, ktoré sa nezabúda vôbec.
Tiež je faktom, že aerodynamika "našťastie" zostala/zostane pôvodná , len niektorým veciam (ako napr. aj tým vrtuliam), som sa vtedy nevenoval tak do hĺbky ako sa o to zaujímam teraz. Aj preto je Igor majstrom a ja len rekreačným letcom.

Mimochodom túto debatu paralelne vediem aj na ruskom fóre (viď odkaz na začiatku), kde s autorom príspevku, v ktorom bol publikovaný ten vzorec, si vymieňame názory a úvahy, ale zatiaľ len cez súkromné správy. Až si to vyjasníme, potom môžem očakávať jeho reakciu na môj ruský príspevok, kde som navrhol ten upravený vzorec so zmenou aj stúpania aj priemeru. Ide o to, že on má k tomu dodržaniu pomeru P/D isté výhrady a vôbec sa v tejto súvislosti odmieta baviť o geometrickom stúpaní P ale o efektívnom stúpaní eP, resp. postupe vrtule(stúpanie znížene o sklz). Samozrejme má pravdu, správny pomer je eP/D, len pre nás čisto modelárov je asi to geometrické stúpanie P pohodlnejšia veličina, lebo ta sa na rozdiel od efektívneho eP nemení.

Tak To Vám poviem, že ten 74-ročný "pán modelár" je taký podkutý v týchto veciach, takisto v motoroch a rezonančných rúrach, že by s ním mal debatovať asi skôr Igor , pričom by mu potom asi vážne hrozil ústup z piedestálu. Ten človek pracoval v mnohých ruských leteckých závodoch aj na vysokej škole, ale teraz si užíva dôchodok v Izraeli a má čas diskutovať. Napríklad pre kamarátov modelárov napísal 29-stranovú publikáciu o rezonančných rúrach - a tá by naozaj stála za preloženie do slovenčiny či češtiny.

Ale ten čierno-biely graf ukazuje, že tie rozdiely účinností môžu byť aj oveľa menšie.

Keby sa v tom grafe vyskytovali aj tie vrtule pre 3D, teda s veľmi malým pomerom P/D, tak by si videl oveľa výraznejšie rozdiely.
Lenže vo veľkom letectve takéto vrtule reálne netestovali, pretože ich nepotrebovali - snaha konštruktérov bola skôr urobiť čo najrýchlejšiu WW2 stíhačku a tomu podriaďovali všetko. A išlo to veľmi ťažko - lebo tým, že čelný odpor rastie so štvorcom rýchlosti, je na posunutie sa k vyšším rýchlostiam potrebný výrazný nárast výkonu motora. A tak často čítam v histórii vývoja/výroby/zdokonaľovania každého typu/variantu WW2 stíhačiek, ako doň dali napríklad namiesto 800kW motora 1200kW,a zvýšili tým rýchlosť zo 600 len na 630km/h - čo sa pri 1,5-násobnom zvýšení výkonu zdá strašne málo (len ma prosím nechytajte za tie čísla, to je len príklad z brucha). Navyše problém zvýšenia rýchlosti nebol len o výkone, ale museli pritom riešiť aj mnoho ďalších problémov, aj tie vrtule, narastajúcu hmotnosť a hlavne museli dosiahnuť to, aby to vedelo letieť rýchlo a pritom to bolo ešte ako-tak obratné a aby to štartovalo a pristávalo rozumnou rýchlosťou a aby lietanie s tým zvládli aj čerstvo vyškolení piloti (čo teda často naozaj nezvládali).

Rovnako pre nás modelárov bolo vždy veľmi málo informácií z aerodynamiky malých rýchlostí, teda vlastnosti prúdenia a profilov pri malých Re. Tam sa skoro dá povedať, že práve modelári to postupne preskúmali možno podrobnejšie a lepšie. A dôvod je zas jednoduchý - veľké letectvo takéto veci prakticky nepotrebovalo vedieť.

[Atto]

Je pravda, že sa naozaj vyzná viac , lebo aj keď sme obaja skoro rovnako starí a asi aj s rovnakým stupňom vzdelania, tak on od mladých rokov modelárčil nepretržite, zatiaľ čo ja som sa po vojne 25 rokov venoval iným "užitočnejším" činnostiam a po návrate na modelárske nebo v roku 2010 som musel mnohé doháňať, lebo sa mnohé dosť zmenilo.

Dobre chlapi, ja vás teda rozsúdim:
- Igor to lepšie ovláda (ale ty si v tesnom závese)
- ty to trochu lepšie vysvetľuješ (čo Igor vlastne aj priznal)

Cez to všetko, či práve preto všetko, pred vami smekám .

[VTjr]

Vrtula nie je srooobik, ... ak posobi nejakym statickym tahom, znamena to ze urychluje nejaky objem vzduchu nejakou rychlostou a nejakym smerom.
Je to presne analogia kridla, tiez ak vytvara vztlak, tak urychluje nejaku hmotu vzduchu a tym vytvara vztlak...

Dalo by sa povedať, že je to do istej miery aj analógia reaktívneho pohonu, ktorý vyvrhuje hmotu m1 (spaľované plyny) veľkou rýchlosťou v1, ktorým teda dodáva hybnosť m1.v1, a tým na základe zákona akcia-reakcie na samotné lietadlo pôsobí tá istá hybnosť, ale už m2.v2 a s opačným smerom (ak by sme robili vektorový zápis, tak znamienkom), teda podľa vzorca m1.v1 = m2.v2. Len aby sme mohli posúdiť aká je ta hybnosť, musíme vedieť presne zmerať/vypočítať rýchlosť a hmotnosť vzduchovej masy, ktorú ta vrtuľa urýchľuje. A to je u vrtúľ asi práve ten najväčší problém, lebo ta masa vzduchu nie je priestorovo dostatočne ohraničená, ale dá sa to stanoviť už celkom presne pri turbínach (dmychadlách), ktoré sú vlastne tiež svojho druhu vrtuľami. Z hybnosti sa dá odvodiť aj statický ťah pretože hybnosť je vytváraná silovým impulzom podľa vzťahu m.v=F.t z čoho dostaneme F=(m.v)/t, teda vieme vypočítať silu z nárastu hybnosti za jednotku času.

[igorb]

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

[VTjr]

Dobrý web, musím si ho uložiť do Favorites.

Tak tam tiež nemenia stúpanie a používajú ako koeficient 4. odmocninu pomeru počtu listov. Aj po diskusii s Iosifom Aslanjanom (to je ten 75-ročný pán modelár z ruského fóra, momentálne žijúci v Izraeli) som dospel k názoru, že je asi predsa len lepšie stúpanie do toho prepočtu nemontovať, že len týmto prepočtom sa dosiahne ekvivalentná vrtuľa. Zrejme aj ten upravený vzťah s prepočítavaním ako priemeru tak aj stúpania umerný 5. odmocnine pomeru počtu listov dá výsledok, ktorý sa v statickom ťahu a záťaži motora nebude líšiť, ale v dynamickom režime to už bude iná vrtuľa, lebo vplyvom menšieho stúpania sa jej charakteristika posunie viac doľava a bude teda "pomalšia".

Takže stále platí to, čo som zverejnil hneď na začiatku.

[igorb]

Dobrý web, musím si ho uložiť do Favorites.

Tak tam tiež nemenia stúpanie a používajú ako koeficient 4. odmocninu pomeru počtu listov. Aj po diskusii s Iosifom Aslanjanom (to je ten 75-ročný pán modelár z ruského fóra, momentálne žijúci v Izraeli) som dospel k názoru, že je asi predsa len lepšie stúpanie do toho prepočtu nemontovať, že len týmto prepočtom sa dosiahne ekvivalentná vrtuľa. Zrejme aj ten upravený vzťah s prepočítavaním ako priemeru tak aj stúpania umerný 5. odmocnine pomeru počtu listov dá výsledok, ktorý sa v statickom ťahu a záťaži motora nebude líšiť, ale v dynamickom režime to už bude iná vrtuľa, lebo vplyvom menšieho stúpania sa jej charakteristika posunie viac doľava a bude teda "pomalšia".

Takže stále platí to, čo som zverejnil hneď na začiatku.

ak hladas ekvivalentnu vrtulu, geometricke stupanie musis ponechat, alebo malicko vecsie, aby sa kompenzovalo alpha0 na koncoch listov (to robi vyssie efektivne stupanie na vecsej vrtuli) ... efektivne stupanie samozrejme to iste

[VTjr]

Napadlo mi, že celá debata o stúpaniach, ktorá sa tu rozbehla od strany 3 je vlastne zbytočná. Tak som preskúmal ako vlastne vznikla a zistil som, že za to môže Igor jedným svojim príspevkom, alebo možno mojim nepochopením toho čo on napísal.

Toto je citácia jeho príspevku z konca druhej strany vlákna:

No ved to je presne o com pisem, ta vrtula po prepocte na iny pocet listov nikdy nebude ekvivalentna, tym ze zmenis priemer a zachovas stupanie, zmeni sa ti P/D a s tym charakter vrtule ... ak zmenis stupanie, aby si zahoval P/D bude fungovat na inych otackach a potom ten vztah uz ale neplati ... u tych rychlikov sa prave toto vyuziva, plus zvysenie RE čísla

A toto je zas citácia jeho posledného príspevku:

ak hľadáš ekvivalentnú vrtuľu, geometrické stúpanie musíš ponechať, alebo máličko väčšie, aby sa kompenzovalo alpha0 na koncoch listov (to robí vyššie efektívne stúpanie na väčšej vrtuli) ... efektívne stúpanie samozrejme to iste

Ja som v upravenom vzorci s 5. odmocninou síce priemer zmenšoval menej ale stúpanie som nezväčšoval, ale naopak zmenšoval, čo je síce v súlade s prvou citáciou, ale v rozpore s poslednou.

Igor, nevidíš v tom rozpor. Nepomýlil si sa náhodou prvý raz?

[igorb]

nie, nevidim ani rozpor ani nijaky omyl :- )))

v com presne?

[VTjr]

Je v tom drobný rozpor, lebo ak zvýšim počet listov a znížim kvôli tomu podľa vzorca jej priemer, tak aby som zachoval pomer P/D pôvodnej dvojlistej vrtule, musím zmenšiť aj to stúpanie. Lebo inak mi samozrejme pri rovnakom stúpaní a zmenšenom priemere vrtule pomer P/D vzrastie. A túto korekciu som sa pokúšal dosiahnuť práve tým druhým vzorcom s 5. odmocninou.
V tej druhej citácii však naopak radíš, že pôvodné stúpanie nielenže treba ponechať, ale dokonca mierne zväčšiť.

[igorb]

no ano, ked sa neda urobit naozaj ekvivalnetna vrtula, tak akakolvek rada ako dostat ekvivalentnu vrtulu je chybna ... je to tautologia, tak ak to beries takto, tak ano, neradil som spravne :- ))))))))))))))))

... len potom tie vzorce asi nemaju zmysel tautologicky uz od principu :- )))))))))))))))))