Истински винт - Голяма енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
истински винт
Авторотацията на реален винт се определя от условието P T ( V v) P 0 или ( V u) / iv - Ro / Pv, откъдето се намира скоростта V / vB на спускане. [1]
Тук o, n са скоростта, предизвикана от отделен n-ти винт, който се счита за идеален; km е корекционен коефициент, който отчита допълнителните индуктивни разходи на истинско витло; Htgs - коефициент на смущение, който отчита скосяването на m-тия винт поради теглителната сила на n-тия винт. Положителна стойност на t съответства на консумацията на енергия за смущения, при отрицателна t смущението има благоприятен ефект. Изразът, написан по-горе, е подходящ за всички скорости на полет, включително нулева (зависване), но коефициентите на смущение % mp зависят от скоростта. [2]
Когато идеалното витло работи в равномерно скоростно поле, резултантният стоп е насочен по протежение на оста на витлото и е с постоянна величина. Въпреки това, условията на работа на истински винт и системата от сили, възприемани от него, могат значително да се различават от такава идеална схема. Тази разлика се дължи както на известно разстояние между отделните лопатки, така и на неравномерността на полето на скоростта на водата в диска на витлото в близост до задните контури на корпуса на кораба. Тези фактори водят до промяна в стойността на резултантния ограничител и изместване на линията му на действие спрямо оста на винта. [3]
Винтът с M 1 има минимална индуктивна мощност, оптималният винт има добавена минимална профилна мощност. За идеален ротор мощността на профила леко се увеличава поради постоянството на акорда. И накрая, за истински винт разходите за мощност се увеличават допълнително поради увеличаване на индуктивната мощност с коефициент k. Фигура 2.11 показва аеродинамичните характеристики, изчислени отпроста формула, според теорията на елемента на острието и според теорията на елемента-импулс. Несъответствието между резултатите от изчислението по проста формула и според теорията на елемента на острието се дължи на факта, че мощността на профила е установена по различни начини. Несъответствието между резултатите от изчисленията според теорията на елемента на острието и според елементно-импулсната теория се обяснява с факта, че последната предполага неравномерно разпределение на индуктивните скорости. [5]
По този начин класическите теории за вихрови лопатки дават най-надеждните резултати за силно натоварени витла, за които първоначално са разработени. За ротори на хеликоптери с ниски скорости на потока такъв опростен анализ е недостатъчен. Поради сложността на структурата на вихровия след и формата на истински винт, този анализ трябва да бъде числен. Що се отнася до приблизителните формули на Прандтл, тяхната простота оправдава използването на коефициента на крайно натоварване F(r) или коефициента на крайна загуба B в случаите, когато не е възможно или се изисква по-подробно изчисление. [6]
Представената на фиг. 3.7 се основава на експерименталните данни, дадени в работите [L.Може да се види, че импулсната теория наистина дава надеждна оценка на аеродинамичните характеристики на витлото в нормален режим на работа и в режим на вятърна мелница. В режимите на висене и катерене експерименталните стойности на индуктивната мощност се различават от резултатите от импулсната теория с фактор, който не е много по-голям от единица и е приблизително постоянен. Това се дължи на допълнителните индуктивни загуби, присъщи на истинския винт, особено крайните загуби и загубите, дължащи се на неравномерен поток през диска. Експерименталните стойности на индуктивната скорост винаги имат известно разсейване поради грешки в изчисляването на мощността на профила, разлики в загубитевърху неоптималността на винта, както и влиянието на други параметри, като крайното число на Мах и усукването на лопатките. Например, за режим на висене, индуктивната скорост може да се различава с 5 - 10% от скоростта, определена от фиг. 3.7. В режим на вихров пръстен това разпространение трябва да се вземе предвид. Поради факта, че потокът е силно нарушен и нестабилен в този диапазон от скорости на спускане, предизвиканите скорости не могат да бъдат надеждно представени с една крива. Освен това, тъй като режимът на вихровия пръстен е по същество нестабилен режим на потока, величината на индуцираната скорост е силно повлияна от близостта на земята, земната скорост и скоростта на вятъра. Тези фактори затрудняват правилното измерване на аеродинамичните характеристики в режим на вихров пръстен. [7]