Regulator

Użytkownik buwi777 napisał:

Fizyka zna zależność która mówi, że każdy układ fizyczny dąży do stanu minimalnej energii. To powinna być wystarczająca odpowiedź na ten problem.

I jeszcze pamietaj, ze smiglo nigdy sie nie obraca swobodnie tylko musi obracac el. wirujacy silnika i pokonywac zwiazane z tym opory. I wracamy do rozwazania ENERGETYCZNEGO.

Dnia 14-04-2005 12:24, Użytkownik buwi777 napisał:

Zgadza sie. Zapomniał tylko dodać, że zamknięty układ.W przypadku samolotu działa dodatkowa siła od naporu powietrza.

I już może OT. Tak przyglądam się tej dyskusji i nasuwa mi się taka myśl: Czy zawsze obracające sie śmigło będzie stanowić większy opór?. Tutaj rozważany jest przykład śmigła lotniczego przygotowanego na przekazanie energii środowisku a nie na odbiór co mam miejsce w czasie gdy silnik nie jest zasilany. Co ze śmigłami elektrowni wiatrowych? Przykład z autorotacją jest według mnie zupełnie nie trafiony. Tam odpowiednim ustawieniem kąta natarcia przechodzi się do pracy podobnej jak skrzydła w szybowcu. Czy się mylę? Pozdrawiam. Mariusz.

Użytkownik kojot napisał:

do pokonania ma opory: przekladni, lozysk, magnetyczne silnika, bezwladnosci smigla, zebatek i wirnika silnika, sily aerodynamiczne ktore tworzy samo smiglo podczas obracania wymuszonego pedem powietrza a nie napedem (sila nosna jest w druga strone)

Dnia 2005-04-14 13:33, Użytkownik Zizu napisał:

Z rozkoszą wtrącę swoje 3 grosze :)

Na początku zauważmy że śmigło to para skręconych skrzydeł (łopatek) o pewnym profilu aerodynamicznym, a siła nosna generowana na łopatkach nazywana jest ciągiem (jeśli dodatnia) lub oporem (jeśli ujemna).

Rozpatrzmy dla uproszczenia "idealne" śmigło, czyli takie, którego opór profilowy (Cz) dla małych kątów natarcia jest bardzo mały, kręcące się bez oporów na osi.

Przypadek 1: model leci ze stałą prędkością, a śmigłu nadajemy prędkość obrotową dobraną tak, aby kąt natarcia profilu odpowiadał zerowj sile nośnej (około 0 stopni, ale zależy od profilu). Prędkość tę można wyliczyć ze skoku. Takie śmigło nie daje ciągu, ale też praktycznie nie stawia oporu! (działa tylko mniejsza składowa oporu profilowego, który sam w sobie jest mały) Albo inaczej: wystarczy sobie wyobrazić, że jeśli kręciło by się

*choć trochę szybciej*, to ciągnęłoby model do przodu (dodatni kąt natarcia profilu = siła nośna działa w przód), a jeśli choćby *nieco wolniej*, to analogicznie, będzie hamować. Co więcej, jeśli jest to idealne śmigło bez oporu na osi, to samo rozpędzi się, aż osiągnie tę "idealną" prędkość!

Przypadek 2) jak wyżej, ale dodajemy regulowany hamulec. W miarę jak zwiększamy siłę hamującą, spadają obroty, a śmigło pracuje na coraz bardziej ujemnym kącie natarcia. Wartość siły nośnej (ujemnej!) jest coraz większa, czyli opór stawiany przez śmigło zwiększa się. Ale, uwaga: NIE DO KONCA! Bo, po spadku prędkości obrotowej poniżej pewnej granicy, kąt natarcia profilu przekroczy kąt krytyczny (cały czas mowa o kątach ujemnych, rzecz jasna) i siła nośna, czyli opór... spadnie! Jest to zjawisko "przepadania" smigła, tyle że dla kątów ujemnych.

Wnioski:

1) Swobodnie kręcące się na osi śmigło stawia mały opór. 2) Wraz ze wzrostem siły hamowania (spadkiem obrotów) opór początkowo rośnie, aby jednak w pewnej chwili ponownie się zmniejszyć (choć oczywiście nie aż tak bardzo) 3) Istnieje zatem punkt maksimum oporu, który wypada dla pewnej _niezerowej_ prędkości obrotowej, a dokładniej: takiej, że kąt natarcia profilu smigła jest krytyczny. 4) I to nawet da się mniej więcej wyliczyć :)

Użytkownik buwi777 napisał:

Przede wszystkim trzeba rozpatrywać układ którego samolot jest częścią a nie sam samolot. Układ to blok powietrza w którym znajduje się samolot oraz gleba pod nim :)

Prędkość modelu jest tylko jednym z WIELU zjawisk w układzie, które decydują o energii całości. I dlatego WCALE NIE MÓWIĘ że kręcące sie śmigło zawsze hamuje model albo bardziej efektywne w tej kwestii jest śmigło nieruchome. To układ decyduje, czy bardziej opłaca się śmigłem kręcić, czy nie. To, że spadające ziarno klonu wiruje, świadczy wyłącznie o tym, że taki sposób przemiany energii został wybrany przez "różne czynniki". Można powiedzieć, że ziarno i tak spadnie, czyli jego energia potencjalna się zmieni. Ale zamiast część tej energii zamieniać na ciepło odkształcenia przy upadku, jest ona rozpraszana w powietrzu na tarcie. Gdyby rozpatrywać samo nieważkie śmigło to jest oczywiste, że śmiglo kręci się, albo nie, samoistnie zależnie od oporu obrotowego jaki sawia, w stosunku do momentu otrzymanego w przesuwającego się gazu. Jeśli śmigło nie porusza się, jego energia kinetyczna rozprasza się wyłącznie ogrzewając gazy przez tarcie. Ale gdy śmigło waży, jego energia postępowa zamienia się częściowo na obrotową. Teraz jeśli silnik stawia dodatkowo opór, prędkość śmigła stabilizuje się przy stałej prędkości gazu, i daje się zauważyć poślizg między prędkością śmigła realną a taką jaka by była gdyby oporu obrotowego nie było. Spora część energii jest wydzialana w postaci ciepła w silniku.

I teraz wracając do tematu bezpośrednio: jeśli jest możliwość zamiany energii ruchu postępowego na inny rodzaj energii - ciepło, ruch obotowy itp, to włączenie każdego z tych czynników w układzie spowoduje transport energi między składnikami energii układu, ale podział zależy od innych czynników, w wypadku modelu możemy tym sterować. Przypuszczam że dla funkcji oporu stawianego przez obracające się śmigło z tarciem osiowym istnieje maksimum, przy którym maksymalna liość energii jest pochłaniana przez napęd modelu, czyli maksimum energii kinetycznej całego modelu jest absorbowana przez napęd. To maksimum zależy od mnóstwa czynników i w przypadku przekroczenia niektórych wartości granicznych maksimum może znikać.

Dnia 2005-04-14 15:29, Użytkownik buwi777 napisał:

Cały mój post, jeśli uważnie czytałeś, prowadził do wniosku, że... to zależy. Przynajmniej w teorii możliwe jest zarówno że będzie jepiej, jak i że będzie gorzej - zależnie od konkretnych parametrów :) To co mam odpowiedzieć?

Tak na czuja, to bym pewnie zahamował :)