Коэффициент аванса - Advance ratio

Диаметр пропеллера.

В воздухоплавание и морской гидродинамики, коэффициент аванса отношение скорости набегающего потока жидкости к пропеллер, ротор, или же велосипедный двигатель скорость кончика. Когда транспортное средство с пропеллерным приводом движется с высокой скоростью относительно жидкости или винт вращается медленно, передаточное число его гребного винта (ов) является большим; и когда он движется с низкой скоростью или гребной винт вращается с высокой скоростью, передаточное число является низким. Коэффициент опережения - полезная безразмерная скорость в теории вертолетов и пропеллеров, поскольку винты и винты будут испытывать одинаковые угол атаки на каждом лезвии профиль секции с одинаковым передаточным числом независимо от фактической скорости движения. Это обратное отношение скорости конца используется для ветряных турбин.

Математическое определение

Пропеллеры

Коэффициент аванса J безразмерный термин, определяемый:^[1]^[2]

{ displaystyle J = { frac {V_ {a}} {nD}},}

куда

V_а	скорость набегающего потока жидкости, обычно истинная воздушная скорость самолета или скорость судна относительно воды
п	скорость вращения винта в оборотах в единицу времени
D	диаметр винта

Винты и циклоторы вертолетов

Коэффициент аванса μ определяется как:^[3]^[4]

{ displaystyle mu = { frac {V _ { infty}} { Omega r}},}

куда

V_∞	скорость набегающего потока жидкости, обычно истинная воздушная скорость самолета или скорость судна относительно воды
Ω	скорость вращения ротора в ${ displaystyle { frac {rad} {s}}}$
р	это радиус ротора

Значимость

Вертолеты

Скорость движения однороторных вертолетов ограничена комбинацией звуковой концевой скорости и стойло отступающего лезвия. По мере увеличения передаточного числа относительная скорость отступающего лезвия уменьшается, так что острие лезвия испытывает нулевую скорость при передаточном отношении, равном единице. Винты вертолетов направьте отступающий клинок на более высокий угол атаки для поддержания подъемной силы при уменьшении относительной скорости. При достаточно высоком передаточном числе лезвие достигает угла атаки срыва и испытывает срыв с отходом. Специально разработанные аэродинамические поверхности могут увеличить рабочий коэффициент за счет использования аэродинамических поверхностей с высоким коэффициентом подъемной силы. В настоящее время одновинтовые вертолеты практически ограничены передаточными числами менее 0,7.^[5]

Пропеллеры

Для конкретной геометрии воздушного винта Kt и Kq часто задаются в зависимости от числа опережения J. Это безразмерное число, указывающее некоторую скорость. В нем есть все составляющие того, насколько быстрой должна быть скорость вращения. Эти коэффициенты определяются экспериментально с помощью так называемых испытаний на открытой воде, обычно проводимых в кавитационном туннеле или буксировочной цистерне.

Отношение к коэффициенту скорости наконечника

Коэффициент авансирования обратен отношение скорости конца, ${ displaystyle lambda}$ , используемые в аэродинамике ветряных турбин:^[6]

{ displaystyle mu = lambda ^ {- 1}}

.

Во время работы гребные винты и роторы обычно вращаются, но могут быть погружены в неподвижную жидкость. Таким образом, скорость наконечника помещается в знаменатель поэтому передаточное число увеличивается от нуля до положительного небесконечного значения по мере увеличения скорости. Ветровые турбины используют обратную связь, чтобы предотвратить бесконечные значения, поскольку они начинают неподвижно в движущейся жидкости.

Смотрите также

Примечания

^ Клэнси, Л.Дж. (1975), Аэродинамика, Раздел 17.2, Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN 0-273-01120-0
^ Проф. З. С. Спаковский. "11.7.4.5 Типичные характеристики гребного винта " Турбины MIT, 2002. Термодинамика и движение, главная страница
^ Лейшман, Дж. Гордон (2005). Принципы аэродинамики вертолета (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-85860-1.
^ Jarugumilli, T .; Бенедикт, М .; Чопра, И. (1 мая 2012 г.). "Экспериментальное исследование характеристик прямого полета циклоидального ротора MAV-масштаба". 68-й ежегодный форум и выставка технологий Американского вертолетного общества.
^ Лейшман, Дж. Гордон (2007). Вертолет: думать вперед, оглядываться назад. Колледж-Парк, штат Мэриленд: Издательство Колледж-Парк. ISBN 978-0-9669553-1-6.
^ Спера, редактор, Дэвид А. (2009). Технология ветряных турбин: фундаментальные концепции ветроэнергетики (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ASME Press. ISBN 978-0791802601.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)

внешняя ссылка

Характеристики винтового самолета и подход бутстрапа

[1] Клэнси, Л.Дж. (1975), Аэродинамика, Раздел 17.2, Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN 0-273-01120-0

[Spak-2] Проф. З. С. Спаковский. "11.7.4.5 Типичные характеристики гребного винта " Турбины MIT, 2002. Термодинамика и движение, главная страница

[3] Лейшман, Дж. Гордон (2005). Принципы аэродинамики вертолета (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-85860-1.

[4] Jarugumilli, T .; Бенедикт, М .; Чопра, И. (1 мая 2012 г.). "Экспериментальное исследование характеристик прямого полета циклоидального ротора MAV-масштаба". 68-й ежегодный форум и выставка технологий Американского вертолетного общества.

[5] Лейшман, Дж. Гордон (2007). Вертолет: думать вперед, оглядываться назад. Колледж-Парк, штат Мэриленд: Издательство Колледж-Парк. ISBN 978-0-9669553-1-6.

[6] Спера, редактор, Дэвид А. (2009). Технология ветряных турбин: фундаментальные концепции ветроэнергетики (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ASME Press. ISBN 978-0791802601.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (связь)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]