2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 12:53 
Добрый день,

пусть у меня есть вертолет или квадрокоптер, или любая моделька с вертикальным взлетом.

Есть скорость вращения винта (обороты в минуту) и диаметр пропеллера. На основе этого я могу получить среднюю скорость воздушного потока, который проходит сквозь площадь винта.

А вот как из этой величины посчитать получаемую тягу?

Грубо говоря, вот есть у меня пропеллер 25см диаметра, крутиться он со скоростью 6000 rpm, у винта коэффициент тяги 1:8, то есть на его один метр в секунду скорости его кончика он создает 1/8 метра в секунду скорости воздушного потока. При всех данных у меня получается, что поток, создаваемый винтом имеет среднюю скорость примерно 10м/с. Скажем, за секунду, через поверхность винта у меня пролетает примерно 20 молей воздуха, или примерно 580 грамм. Скажите, пожалуйста, вот как из этого получить, что наблюдаемая (измеренная) тяга примерно равна 7-8 Ньютонов?

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 13:42 
zgemm в сообщении #1635004 писал(а):
Скажите, пожалуйста, вот как из этого получить, что наблюдаемая (измеренная) тяга примерно равна 7-8 Ньютонов?
Предположите, что у Вас реактивный двигатель. И посчитайте его тягу.

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 14:28 
rascas в сообщении #1635009 писал(а):
zgemm в сообщении #1635004 писал(а):
Скажите, пожалуйста, вот как из этого получить, что наблюдаемая (измеренная) тяга примерно равна 7-8 Ньютонов?
Предположите, что у Вас реактивный двигатель. И посчитайте его тягу.


Спасибо!!! Погуглил, нашел, что тяга в ньютонах равна скорости истекающих газов на потерю массы в единицу времени. Не знал (или в школе мимо прошел) эту формулу. Правильно ли я понимаю, что

$$F = v \frac{m}{t},$$

$v$ - скорость потока газа (в моем случае воздуха, который прокачивает вентилятор),
$\displaystyle \frac{m}{t}$ масса этого воздуха в секунду.

Если все именно так, то да, $ 0.58 $ кг/с $ \times 10 $ м/с $ = 5.8 $ кг м/c$^2 = 5.8$ Н, что более-менее точно совпадает с тем, что я измерил!

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 14:40 
zgemm в сообщении #1635015 писал(а):
Правильно ли я понимаю
Да. Я рекомендовал именно эту формулу.

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 14:44 
rascas - спасибо огромное!!!

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 15:13 
zgemm в сообщении #1635015 писал(а):
Если все именно так, то да, $ 0.58 $ кг/с $ \times 10 $ м/с $ = 5.8 $ кг м/c$^2 = 5.8$ Н, что более-менее точно совпадает с тем, что я измерил!


Угу - совпадает, отличаясь примерно в 10 раз - ньютон это сто грамм. Я тоже сразу посчитал по формуле $F=\frac{d(mv)}{dt}=v \frac{dm}{dt}$ и получилось отличие в 10 раз. Поэтому и писать не стал. Где-то у нас ошибка.

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 15:24 
ozheredov в сообщении #1635021 писал(а):
ньютон это сто грамм
Ньютон это не сто грамм. Ньютон это единица измерения силы.
Сто грамм - это масса.

ozheredov в сообщении #1635021 писал(а):
Я тоже сразу посчитал по формуле $F=\frac{d(mv)}{dt}=v \frac{dm}{dt}$ и получилось отличие в 10 раз.
Приведете Ваши расчёты?

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 15:25 
ozheredov в сообщении #1635021 писал(а):
Угу - совпадает, отличаясь примерно в 10 раз - ньютон это сто грамм.

а где в 10 раз? У меня измеренная тяга получилась 7-8 Ньютонов, измерял весами, там как раз 700-800 грамм падения веса было, из этого помножив на $g=9.8$ я и получил 7-8 Н.

Скорость потока могла быть чуть выше, что и привело к отличию 5.8Н от 7-8Н, но где тут 10 раз-то? Или я что-то не понимаю?

 
 
 
 Re: Объясните как на пальцах считать тягу пропеллера?
Сообщение01.04.2024, 15:30 
rascas в сообщении #1635022 писал(а):
Ньютон это не сто грамм. Ньютон это единица измерения силы.
Сто грамм - это масса.


Ой спасибо - я этого не знал, постараюсь запомнить.

rascas в сообщении #1635022 писал(а):
Приведете Ваши расчёты?


Блиин, точно - меня проглючило, я за каким-то чёртом еще раз на 9.8 умножил. Да, все ок.

 
 
 [ Сообщений: 9 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group