Определить КПД винтомоторной пары.

[manu]

Добрый день.
Есть электродвигатель с пропеллером. Я знаю напряжение $U$ и ток $I$, потребляемые мотором.
И есть весоизмерительный стенд, который показывает тягу $F$ этого мотора.
Как можно рассчитать, с каким КПД работает мотор?

Полагаю, что через энергии. Потребляемая мощность $P=IU$. А как связать с тягой не соображу...

[Theoristos]

Механическая мощность, формально, - произведение силы на скорость перемещения (векторное, если быть точным).
Так что для закреплённого на стенде пропеллера формальный КПД в точности равен 0.

В целом вопрос тонкий. Для движущегося тела, если не принимать в учет движение среды, полученные значения могут быть очень забавными.
Иногда этим пренебрегают и считают по формуле отношения таких мощностей "просто КПД" при движении с установившейся скоростью относительно с.к., связанной с неподвижной средой.

[Osmiy]

manu в сообщении #1022472 писал(а):

И есть весоизмерительный стенд, который показывает тягу F этого мотора.

Не совсем понятно что показывает стенд. Изменение веса, или действительно тягу. Если тягу, то можно узнать наименование единицы тяги, которую стенд измеряет.

[amon]

Если Вас интересует кпд мотора, то его можно измерить проще, приложив постоянный тормозящий момент $M$, и сравнив "мощность торможения"$=2\pi M\nu$ ($\nu$ - реальные обороты двигателя) с потребляемой электрической мощностью. Если Вам надо оценить качество винтомоторной установки, то это материя тонкая. Надо различать "тягу в стенку" (силу, развиваемую неподвижной установкой) и кпд установки, который со страшной силой зависит от скорости перемещения. Вас что интересует?

[Osmiy]

Да, действительно. Покрутил формулами- КПД зависит от развиваемой скорости при данной тяги.

[manu]

Тяга статическая. Мотор разгружает установленную на весах канистру с водой (20кг) на 7 кг. Из чего и сделан вывод о 7 кг тяги.
Интересует тяга статическая, т.к. это для квадрокоптера и там, в большинстве случаев, скоростью самого коптера можно пренебречь и считать только поток среды.

А нужно это чтобы понять, винт тупо месит воздух или выполняет полезную работу.

[Osmiy]

Если я правильно понял, КПД движка растет со временем пока растет скорость.

[amon]

manu в сообщении #1022507 писал(а):

винт тупо месит воздух или выполняет полезную работу.

Есть такая полуэмпирическая формула: сила тяги в кгс $F=k(ND)^{2/3},$ где $N$ - мощность (Ваше $IU$ в лошадиных силах), $D$ - диаметр винта в метрах, а $k\sim7$. Работает для винтов порядка метра (20 см тоже годится). Сравните по порядку с тем, что у Вас получается. Если отличие меньше чем в 10 раз, то все ОК.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Физика» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не указана.