Regulator

Apr 13, 2005 Last reply: 21 years ago 45 Replies

U¿ytkownik "buwi777" napisa³ :

............

Porownaj droge jaka pokonuja lopatki smigla w powietrzu w np. kiedy platowiec przelatuje 1m, w przypadku smigla nieruchomego i ruchomego. (chodzi oczywiscie o ruch postepowy wzgledem osrodka np. elementu lopaty w

3/4 promienia loptaki). Lopatki krecacego sie smigla, poruszajac sie po spirali pokonuja znacznie wiekszy dystans w powietrzu niz loptaki nieruchome. Pokonujac ten dystans stawiaja opor. W tym przypadku wykonana prac i zuzyta energia sa wieksze niz w przypadku smiga poruszajacego sie po linii prostej. Jak mi sie wydaje, dodatkowo, przez profil wirujacych lopatek, wieksza ilosc energii kinetycznej platowca jest zuzywana na nadanie ruchu lopatom smigla i "przepchanie" ich przez powietrze. Energia "zuzyta na smiglo" pochodzi z energii kinetycznej platowca. Im jej wieksza czesc jest spozytkowana na smiglo, tym mniej energii pozostaje do zachowania ruchu platowca - ergo platowiec szybciej wyhamowuje. Jezeli chcesz analogie do mlotka i sruby - wbij mlotkiem w deske gwozdz i wkret do plyt wiorowych - moga byc o tej samej srednicy zewnetrznej. A jesli chcesz jeszcze blizej - gwozdz mozesz splaszczyc ;-).

BTW. Znanym modelrskim patentem na wyhamowanie malego elektryka w locie slizgowym, jest uruchomienie silnika na minimalnych obrotach. Oczywiscie tam smiglo nie kreci sie swobodnie, ale wiekszosc zasady jest podobna.

pozdrawiam,

kojot

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.

U¿ytkownik "kojot" snipped-for-privacy@post.xxx.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news: snipped-for-privacy@news.home.net.pl...

I to potwierdza moj± wypowied¿ - je¿eli ¶mig³o obraca siê wolniej ni¿ wynika³oby to z prêdko¶ci obiektu wobec powietrza to hamuje, gdyby siê swobodnie krêci³o jedynie minimalnie wolniej od prêdko¶ci wynikaj±cej z prêdko¶ci obiektu ( modelu ) to opór jest minimalny. Dziêkujê KOJOT za poparcie i potwierdzenie

Nastêpny przyk³ad - niech go kto¶ obali - mamy DU¯E ( du¿e aby lepiej uzmys³owiæ przyk³ad - wielko¶æ generalnie nie ma znaczenia ) ¶mig³o i znowu dwie sytuacje: krêci siê swobodnie i jest zahamowane ( niewa¿ne w jaki sposób ). W sytuacji jak jest zahamowane i tak powietrze "próbuje" je obróciæ i aby model ( samolot ) siê NIE obraca³ to musimy przeciwdzia³aæ np. lotkami w kierunku przeciwnym. Ka¿de wychylenie lotek powoduje zwiêkszenie powierzchni czo³owej obiektu, a tym samym zwiêkszenie oporu obiektu wobec powietrza. I co Panowie na taki przyk³ad ???

buwi777

ps. Mam jeszcze kilka innych przyk³adów / opisów ale czekam na wypowiedzi innych .....

U¿ytkownik "A.Grodecki" <ag.usun snipped-for-privacy@modeltronik.com napisa³ w wiadomo¶ci news:d3lflk$mv0$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl...

G³upi jestem czy co ??? Uk³ad fizyczny d±¿y do stanu minimalnej energii. Je¿eli ¶mig³o zahamowane stanowi mniejszy opór od ¶mig³a swobodnie krêc±cego siê to "pobiera" najmniej energii od modelu - jego energii kinetycznej. TAK ?????? To dlaczego jak "pu¶cimy" hamulec ¶mig³o siê krêci ( zaczyna siê krêciæ ) i wg powy¿szej teorii ( która jest s³uszna ) uk³ad nie jest ( lub nie d±zy ) do owej minimalnej energii - bo wg WAS - krêc±ce siê ¶mig³o stawia wiêkszy opór i pobiera wiêcej energii ?????

Czy móg³by Kolega A.Grodecki jako¶ bli¿ej to wyt³umaczyæ ????

U¿ytkownik "buwi777" < napisa³ :

...................

Nic sie nie zgadza, odnies sie do reszty argumentacji, bo jeszcze nie przedstawiels ARGUMENTOW. IMO moj wywod wyjasnia, czemu obrajace sie swobodnie smiglo bardziej hamuje model niz smiglo nieruchome.

kojot

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.

U¿ytkownik "buwi777" snipped-for-privacy@wp.pl napisa³:

..............

III ZDN - kiedys siodma klasa szkoly podstawowej :-))))

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.

Panowie wlacze sie do dyskusji Otoz opor w obu przypadkach jest taki sam Jeli smiglo nie jest hamowane to kreci sie swobodnie pod wplywem wiatru jesli natomiast jest hamowane to sila wiatru obraca calym modelem. Nie jest to jednak ani zauwazalne ani szkodliwe bo skrzydlo wystarczajaco stabilizuje lot i nie potrzeba tu nawet kontrowac lotkami Jesli bedziemy rozwazac przypadek ze swobodnym smiglem (bez hamulca) w kazdej najmniejszej chwili czasu to okaze sie ze zadna dodatkowa energia powodujaca opor w locie nam nie przybyla poniewaz powierzchnia czolowa smigla sie nie zmienila. Swobodny ruch obrotowy smigla natomiast nie wprowadza zadnej dodatkowej sily skierowanej w osi lotu.

£ukasz Radomski Wydz. ETI Politechniki Gdanskiej

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)

Doczytalem, staralem sie przy pomocy empiryki cos Ci pokazac. Nie chcesz analizowac eksperymentu tylko wytykasz nie sledzenie watku jesli obstajes tak przy swoim zdaniu to albo dowod na teze jaka postawiles albo troche pokory. Rozumiem ze przeroslo cie to troszke i nie wpadles na to ze nalezy przez zlozenie lopat rozumiec takie ich ustawienie aby nie "pracowaly" i nie powodowaly autorotacji. Moze moj blad trzeba bylo precyzyjniej. (wiem nie potrafie uczyc mowili mi to juz)

Armand

U¿ytkownik "Zizu" snipped-for-privacy@interia.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:d3lki6$27co$ snipped-for-privacy@news2.ipartners.pl...

Przpraszam, ale czy móg³by Pan / Kolega wysnuæ jak±¶ konkluzjê dotycz±c± powy¿szej wypowiedzi i mojej dyskusji i z reszt± wielce szanownych kolegów ( to bez ¿artów ) - lepiej zahamowaæ ¶mig³o czy zostawiæ go ze swobod± obrotu aby mieæ jak najmniejszy opór od ¶mig³a - please .....

buwi777

U¿ytkownik "Armand Olejko" snipped-for-privacy@wp.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:d3llvv$bgo$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl...

Przepraszam, ale by³o ju¿ pó¼no i mo¿e napisa³em to niezbyt delikatnie. Eksperyment przeanalizowa³em. Zgadzam siê z nim w ca³ej rozci±g³o¶ci i potwierdzam, ¿e masz racjê. Jednak¿e spór tyczy sta³ego ¶mig³a które siê nie sk³ada, nie mo¿na z³o¿yæ mu ³opat itd. Jeszcze raz przepraszam, ¿e zbyt niegrzecznie napisa³em tego "posta"

buwi777

To i ja, _mimo_wszystko_ siê wtr±cê, tj. po¶lê tekst napisany wcze¶niej...

buwi777 snipped-for-privacy@wp.pl napisa³ w news:d3k70o$nka$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl...

[...]

Wiesz co? Obawiam siê, ¿e zarówno twoi adwersarze, jak i ty mylicie siê... i to hmmm... grubo. (Dlatego pytanie jest _nieziemsko_ interesuj±ce, daleko bardziej interesuj±ce od wszystkich 'od- powiedzi' na twoje pytanie, _w³±cznie_ z poprawn±!)

Napisa³em swoj± odpowied¼, ale je¶li j± wy¶lê, to i tak... z pewnych, hmmm... w³a¶nie owych 'nieziemsko' interesuj±cych powodów - ona nic wam nie pomo¿e... w znalezieniu 'rozstrzy- gniêcia' waszego 'sporku'...

Dlatego zapytam z g³upia frant, co dok³adnie uwa¿asz, za, cytu- jê: "konkretne podstawy fizyki" ?

Za³o¿ê siê, ¿e zupe³nie co¶ innego ni¿ poni¿sze:

<< Feynman rozumia³ wyja¶nienia tak, jak chirurg rozumie skal- pele. Dysponowa³ zbiorem praktycznych testów, które stosowa³, gdy chcia³ oceniæ now± ideê fizyczn±: na przyk³ad, czy pozwala ona wyja¶niæ jaki¶ problem nie zwi±zany z problemem oryginalnym, który zamierza³ wyt³umaczyæ jej twórca. Pyta³ m³odych teorety- ków: "Co mo¿esz wyt³umaczyæ, czego t³umaczyæ pocz±tkowo nie mia- ³e¶ zamiaru?" >> [J. Gleick, "Geniusz...", str. 371]

-----

Je¶li zastosujesz ów test Feynmana do pozornie prostego problemu ¶migie³ka, oka¿e siê... ¿e by go poprawnie rozwi±zaæ, musisz SA- MODZIELNIE odkryæ... ca³kiem sporo rzeczy/spraw, których nawet w naj¶mielszych snach - tzn. ni cholery - nie masz "najmniejszego zamiaru", ani teraz, ani pó¼niej, ani tym bardziej "pocz±tkowo" choæby zahaczyæ. (O twoich adwersarzach nawet (tu i w ogóle) nie wspominaj±c...)

JeT.

P.S. Wiêc - co umiesz wyja¶niæ, czego - zadaj±c 'swoje' pytanie - pocz±tkowo NIE MIA£E¦ zamiaru 't³umaczyæ' ?

P.S.S. Wiesz, co to jest "wgl±d" ?

P.S.T. A je¶li chcesz cokolwiek - w owym temacie 'dziwnych pytañ' (generuj±cych nieustaj±ce sporki w stylu jak ten 'twoj') 'napo- cz±æ', to... mo¿esz zacz±æ od np. MID: snipped-for-privacy@newsgate.onet.pl

Czy racjonalizacje zachowañ/reakcji uczestników przytoczonej scen- ki (prezentacji i 'wyja¶niania' zjawiska ichniego '¶migie³ka') wy- generowane von Braunem maj± jaki¶ sens czy jednak 'nie za bardzo'?

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.

U¿ytkownik "Jakub Witkowski" snipped-for-privacy@domena.z.sygnatury> napisa³ w wiadomo¶ci news:d3lp1j$2amc$ snipped-for-privacy@news2.ipartners.pl...

Dziêkujê za w³±czenie siê do dyskusji. Podobnie jak poprzedników prosi³bym o konkluzjê jednoznaczn± ( wiem, wiem - trudna pro¶ba ): przy ¶migle sta³ym w³±czy³by¶ hamulec aby spowolniæ ruch obrotowy ¶mig³a, czy nie. ?????

buwi777

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 :)

U¿ytkownik "Jerzy Turynski" snipped-for-privacy@polbox.com napisa³ w wiadomo¶ci news:d3lqvf$i0s$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl...

Zdajê sobie sprawê ze z³o¿ono¶ci problemu. Chcia³em - jak zaznaczy³em na pocz±tku - wywo³aæ burzê w szklance wody - i spróbowaæ wyzwoliæ jak±¶ mo¿e nie super naukow±, ale do¶æ praktyczn± z punktu widzenia modelarzy dyskusjê na znany nam temat. Byæ mo¿e posypi± siê na mnie gromy, ale chcia³em ciut "o¿ywiæ" tê grupê z jednej strony, z drugiej za¶ otrzymaæ jak±¶ konkretn± czy to z do¶wiadczeñ natury czysto naukowej, czy to z natury praktycznej odpowied¼ na pytanie znane ogó³owi.

Czytaj±c Twój post jednak¿e mam nadziejê, ¿e zostaniemy przy naszym / moim pytaniu a nie przekszta³ci siê ten w±tek w pl.FILOZOFIA - to tak na marginesie.

A teraz po moich - byæ mo¿e prostackich wywodach - bêdziemy - moi adwersarze i moja osoba - z niecierpliwo¶ci± czekali na _nieziemsko_interesuj±c±_odpowied¼ - poprawn± zaznaczam :-))

buwi777

ps. na pytanie co dok³adnie uwa¿asz, za, cytujê: "konkretne podstawy fizyki" - np. post Jakuba Witkowskiego z godz. 14.52 - dnia dzisiejszego - a to tak na drugim marginesie

U¿ytkownik "buwi777" napisa³ .......

............

Zwroc prosze uwage, ze smiglo w modelu NIGDY nie obraca sie swobodnie, gdyz nie stosuje sie sprzegie³ pozwalajacych odlaczyc wirujace smiglo od wirujacego elementu silnika. Co nie pozwala wyeliminowac oporow wymienionych np. przez AlexY-a.

Wiec wlaczyc hamulec!

A poza wszystkim wlaczenie hamulca znaczaco zwieksza sznase na ladowanie bez polamania lopatek smigla. Doskonale widac to np. w pylonach.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required