Jak zvolit otáčky motoru na volt

[Doktor]

Shodnou pro obě.

[coro]

..
Je opravdu vhodné mluvit o účinnosti vrtule pouze v souvislosti s dráhou celého letounu ? V tom případě by účinnost precizního rotoru visícího vrtulníku byla stejná, jako by se mu na hřídel připevnila nějaká plochá špachtle, přikon by byl podobný-veliký. Tak nějak cítím, že čím lepší vrtule, tím méně energie potřebné k udržení stroje i ve visu. Nedala by se účinnost brát třeba jako tah krát rozdíl rychlosti vzduchu uvnitř proudu vzduchu za rotorem a vně (těžce měřitelné)/ příkon na hřídeli? Odpovídalo by to i situaci letícího letounu, kdy se energie nebere na samotný pohyb vzduchem (kluz) ale na zrychlení, překonávání stoupání či odporu.

Presne toto robí rozdiel medzi veľkou a malou vrtuľou - v prospech veľkej.

Rozdielne rýchlosti prúdu vzduchu, čo tvorí časť "výkonu" (podľa mňa príkonu a nie užitočného výkonu - nazval som to "jalový" lebo je nám úplne nanič, nutné zlo potrebné k vytvoreniu ťahu - v podstate tvorí straty.
To je ale linerárnou zložkou strát, ak sa nemýlim.
Odpor točiacej sa veľkej vrtule je podľa mňa od určitého bodu vyšší, ako to čo sa ušetrí na menšom potrebnom urýchlení prúdu vzduchu.

[JMalik]

Shodnou pro obě.

Taže si to zvolím :
100km v hodině a výkon na hřídeli vrtule 10kW.
Rozdíl bude kolem 25%.

[coro]

Pozrel by som sa na to ešte cez poláry profilov.
Ten list vrtule je ako krídlo - má nejaký odpor a nejaký vztlak, a polára určuje ich pomer.

A ani pre nulový nábeh nie je odpor nulový - toť limit pre rozmer vrtule zhora, proste nekonečný list vrtule bude mať nekonečný aj odpor, aj keď to bude len 0,05 % z toho nekonečna.
Takisto "superorchidej" vetroň, dospelý či model, musí mať pri nejakom rozpätí nejaký čelný prierez (hrúbku) krídla, a akokoľvek bude mať dokonalý profil a povrch, bude mať odpor.

Na druhej strane je malý list vo veľkom stúpaní, malé krídlo s vysokým uhlom nábehu - neefektívne.

Niekde medzi tým je polára profilu ešte stále na ľavej strane (nízky odpor) a už dostatočne vysoko (slušný vztlak) a to je ten bod kedy je rozmer vrtule OPTIMÁLNY.

[coro]

Shodnou pro obě.

Taže si to zvolím :
100km v hodině a výkon na hřídeli vrtule 10kW.
Rozdíl bude kolem 25%.

A čo tak 140km/h a 250W ?
Pripadá mi to normálnejšie - bežný model. Aspoň uvidíme ako by letel s metrovou vrtuľou.

[JMalik]

.....A čo tak 140km/h a 250W ?..............

Tenhle bod leží mimo výkonovou křivku vrtule.
(Musel by jsi podstatně slevit z rychlosti)

[Doktor]

Taže si to zvolím :
100km v hodině a výkon na hřídeli vrtule 10kW.
Rozdíl bude kolem 25%.

Uvažuješ na obou vrtulích shodné stoupání a pro obě shodné otáčky?

[Doktor]

Přišel mi vcelku rozumny axi 2217/12 s vrtulí 9x7
Jaký na to máte názor?

Jestli to chceš řešit oběžkou tř. 400, tak asi lepších motorů téhle velikosti moc nenajdeš.

2217/12 je motor pro max. výkon z aku 3S bez převodu. Vrtule 9/7 bude takovej dobrej kompromis mezi tahem a rychlostí. Pokud ji motor vydrží, tak bych v tom neviděl problém. Samotná vrtule by to měla přežít taky.

[JMalik]

Taže si to zvolím :
100km v hodině a výkon na hřídeli vrtule 10kW.
Rozdíl bude kolem 25%.

Uvažuješ na obou vrtulích shodné stoupání a pro obě shodné otáčky?

To by ten rozdíl byl ještě podstatně větší.
Já uvažuji o optimálním pracovním bodě těch vrtulí. To znamená, že ta půlmetrová vrtule se musí točit výrazně rychleji, aby byla na své nejlepší účinnosti v poměru příkonů.
Doktore, víš zatím o tom hodně málo a tady produkuješ nápady, které jsou dávno vyřešené.

[timi]

Přišel mi vcelku rozumny axi 2217/12 s vrtulí 9x7
Jaký na to máte názor?

Jestli to chceš řešit oběžkou tř. 400, tak asi lepších motorů téhle velikosti moc nenajdeš.

2217/12 je motor pro max. výkon z aku 3S bez převodu. Vrtule 9/7 bude takovej dobrej kompromis mezi tahem a rychlostí. Pokud ji motor vydrží, tak bych v tom neviděl problém. Samotná vrtule by to měla přežít taky.

Napadá tě lepší řešení bez převodu se sklopkou? Hyperion GS je zajímavej. Tam bych možná zkusil i větší průměr. Jenže špatná dostupnost.

[Prorock]

Rozdielne rýchlosti prúdu vzduchu, čo tvorí časť "výkonu" (podľa mňa príkonu a nie užitočného výkonu - nazval som to "jalový" lebo je nám úplne nanič, nutné zlo potrebné k vytvoreniu ťahu - v podstate tvorí straty.
To je ale linerárnou zložkou strát, ak sa nemýlim.
Odpor točiacej sa veľkej vrtule je podľa mňa od určitého bodu vyšší, ako to čo sa ušetrí na menšom potrebnom urýchlení prúdu vzduchu.

Aha, pravda, dá se na to takhle dívat. Věc, která se nepohybuje, energii nepotřebuje. Co se vydá na udržení jsou tedy ztráty.

Jak je to u vrtulníkových rotorů, přeci jen velký průměr má menší indukovaný odpor..?

[Doktor]

To by ten rozdíl byl ještě podstatně větší.
Já uvažuji o optimálním pracovním bodě těch vrtulí. To znamená, že ta půlmetrová vrtule se musí točit výrazně rychleji, aby byla na své nejlepší účinnosti v poměru příkonů.
Doktore, víš zatím o tom hodně málo a tady produkuješ nápady, které jsou dávno vyřešené.

Pokud budeš porovnávat vrtuli 0,5m s vrtulí 1m při daném výkonu na vrtuli a dané rychlosti proudění vzduchu, tak ta menší vrtule bude mít zákonitě daleko vyšší poměr D/S. Bude tedy méně účinná. Je to tedy srovnání dvou zcela rozdílných vrtulí kdy jedna bude mít horší eff už ve své podstatě.

Pokud by platil nějakej vztah mezi průměrem vrtule a její eff, tak jak matematicky vyjádřit eff těchto vrtulí?
GWS 2,5" - eff %?
Letecká Hamilton 160" - (64x větší jak GWS 2,5") eff %?
4960" rotor větrné elektrárny - (31x větší jak Hamilton 160" a 1984x větší jak GWS 2,5") eff ?

Pokud by platil nějaký lineární vztah mezi eff a D, tak dejme tomu, že vrtule GWS má eff 1% (0 mít nemůže neboť i s touhle vrtulí model létá). Inženýři větrnejch elektráren asi přišli na to, že pokud bude mít rotor průměr 4960", tak dosáhnou eff 99% (perpetuum mobile zatim nefunguje).

Z toho by se teda nechalo usoudit, že s každým navýšením D o 1" by se eff mohla zvednout o 0,019768%.
Tedy:
vrtule 8" by mohla mít eff 1,1%
vrtule 12" by mohla mít eff 1,19%
vrtule 24" už by mohla mí eff 1,42%!
hamiltonka 160" by dosáhla eff 4,11%!
větrník s rotorem 2000" by dosáhl eff 40,5%
větrník s rotorem 3000" by dosáhl eff 60,25%
větrník s rotorem 4000" by dosáhl eff 80%

Pokud by eff vrtule ve vztahu k D fungovala takto, tak nemá cenu vůbec řešit eff vrtulí používaných v modelářské praxi. Rozdíl v eff mezi vrtulí 2,5" a 32" by byl asi 0,6%. Tedy z hlediska samotné eff naprosto zanedbatelný rozdíl.

Jenže vrtule takhle nefungujou. GWS 2,5" nebude mít eff 1% stejně jako 126m větrník nebude mít eff 99%. Pokud by tam platil pořád nějakej lineární vztah mezi eff a D, tak ty rozdíly vzhledem k D v oblastech kde se pohybujou modeláři budou naprosto trapný.

Určitě se budou se vzrůstajícím D lepšit aerodynamické podmínky pro tvorbu tahu (vztlaku) na vrtuli. Tady i to Re do jisté míry něco ovlivní. Takže i ta eff samotné vrtule může nějak růst nahoru. Ale pokud se budem pohybovat v dané oblasti použití vrtule (modelářská činnost), tak ty rozdíly v eff díky rozdílu Re nebudou nijak významné. Nemůžu porovnávat Re křídel nebo vrtulí u skutečných strojů s jejich modelama. Modeláři se prostě pohybujou vzduchem naprosto jinde než se vzduchem pohybujou ty skutečné stroje (Re).

Takže se nemá asi vůbec cenu zabývat eff modelářské vrtule ve vztahu k jejímu průměru. Eff vrtule ovlivní především poměr D/S. Jestli bude rozdíl v eff mezi vrtulí 8/8 a 16/16 třeba 0,5% nám může bejt zcela jedno. Důležitější je tvar, profil ... (a já nevim co ještě) listu. Pomalá vrtule bude mít vždycky špatnou eff ať bude rozměru 6/3 nebo 24/12.

[Doktor]

Napadá tě lepší řešení bez převodu se sklopkou? Hyperion GS je zajímavej. Tam bych možná zkusil i větší průměr. Jenže špatná dostupnost.

Myslim že lepší motor než ten Axi budeš hledat asi marně. Z HP jedině Gs2218-10. Zda bude lepší Axi nebo HP si netroufnu tvrdit. Osobně bych asi vsadil na toho Axika. Má vyšší Kv, měl by mít (udáno i má) nižší vnitřní odpor. Tedy by měl odevzdat asi víc výkonu.

[coro]

Má zmysel zaoberať sa všetkým čo vo výsledku zmení počet potrebných mAh na zalietanie si, prípadne zmení hmotnosť alebo možno dramaticky zmení cenu potrebného motoru na to aby to zvládol.
Druhá možnosť je dosiahnuť lepšie výsledky..
- Rezerva tam je obrovská, využitá energia napríklad po nastúpaní vetroňa sa zďaleka neblíži získanej potenciálnej energii: P.t > Ep=m.g.h (napr. pre 1kW pohon a 1kg hmotnosť, má byť stúpanie za sekundu 100m/s (pre g=10m/s2).
To nie je hra o 3 percentá účinnosti motora.. A ani na odpor modelu sa to nedá zvaliť, lebo ten poletí v rovine rovnako rýchlo pri pár wattoch.

Efektivita vrtule/pohonu z pohľadu môjho prebieha po krivke ktorá je na oboch stranách v nule, proste že to nefunguje. Ani centimetrová vrtuľka ani dvojmetrová lopata proste metrový model nepotiahnu. Z toho pramení moja istota že existuje aj vrchol tej krivky, ktorý sa oplatí hľadať. Ale je tam priveľa vstupných parametrov..

Celé by sa to malo podľa mňa odvíjať od ťahu.
Z ťahu dostanem potrebnú zmenu hybnosti vzduchu na jeho dosiahnutie, t.j. pri malom objeme(hmotnosti vzduchu) veľkú zmenu rýchlosti, pri väčšom stačí menšia. To by mohol byť podstatný argument pre väčšiu vrtuľu, keďže vysoká rýchlosť znamená vysoký príkon. Ak je ale zmena odporu - možno kvoli rýchlosti či kvoli prierezu či ploche, tých listov väčšej vrtule neadekvátna získanému menšiemu potrebnému urýchleniu vzduchu, začínam už zväčšovaním vrtule strácať. Takže pre nejaké kombinácie ťahu a výkonu (súčin tvorí rýchlosť) by mao existovať nejaké konkrétne číslo že aký priemer vrtule je z tohoto určite zjednodušeného pohľadu, ideálny.

[nunasjiri]

Třeba už to sem někdo dával, je to popsáno dopodrobna: http://www.horejsi.cz/Pages/ListClanky.aspx