本帖最后由 Y0UT00 于 2016-6-29 18:44 编辑
大家好，我是卡诺！
事情是这样的，本人准备做一个飞行器，参数初步选定之后，在某宝上买了两只FreeWing 70mm金属涵道；收到货后兴高采烈的拆开包装，发现，模型！怎么连个说明书都没有！于是联系客服，客服说，这玩意儿还需要说明书？好吧。。。是我想多了。。。但是，哥要设计飞机啊有木有！涵道静推力是多少？涵道飞在天上的时候推力是多少？涵道的效率有多高？涵道出口空气流速是多少？这些都不知道啊有木有！好吧，一千多软妹币的东西卖来了，飞机还得造是不是！所以，我决定自己测试涵道的性能，因而也就有了今天这篇帖子。
PART 1电动涵道的效率
1.1什么是效率？
很多涵道的说明书上堂而皇之的写着“ 1.67g/W”，意思是每瓦功率产生1.67g推力，扯几把蛋!单位功率推力大效率就高？拜托，这么表示有个前提，就是涵道出口空气流速一定的时候谈这个才有意义。为什么？此处得省略20万字，有兴趣的去把流体力学、空气动力学看懂。
好吧，这里我表达下个人意见，如何评判涵道的效率，电涵道是把电能转换为空气的动能和压能的装置，本质上和一台轴流风机差别不大。所以效率，就是空气获得的能量，和电池输出的能量的一个比值。
1.2如何测量涵道的效率
如前所述，要知道涵的效率，我们需要知道2个量，一是电池输出的能量，这个简单，买个功率计，电流×电压=功率，这个就是。二是空气获得的能量，这个稍微复杂点，需要知道空气流过之后，获得了多少静压力和多大的速度，以及空气流量；由此计算出“空气功率”，想要完全搞懂这个的朋友，需要通读《流体力学》以及《风机性能试验》；而下面，我会直接介绍测试的过程和结果。
1.2.1试验平台 试验平台如图，略显山寨哈，简介一下：
（1） 将涵道可靠安装在PVC管道内
（2） 在涵道进出口布置测点（透明塑料软管）使用电子微压计测量涵道进、出口静压力 （3） 在涵道出口布置测点，使用皮托管（自己百度什么是皮托管）测量管道内空气流速（流量） （4） 电调进线前连接功率表，测量系统消耗的电量（涵道功率） （5） 涵道的控制 这个我弄的稍微麻烦点，为了精度控制涵道的转速（可以以1%精度的增量改变涵道转速），普通遥控是不行的；这里我使用ARDUINO控制电调，并由一块5.0英寸的触屏进行人机交互；大概原理就是触屏和ARDUINO通过串口连接沟通指令，ARDUINO再去驱动电调；自己编的程序，做的界面，总体效果自我感觉良好。（PS：回头优酷上我发个视频，大家可以看效果）
1.2.3试验设备清单 （1）fFreewing70mm 12叶 2100KV 金属涵道2只（2）KIMO 电子微压计两支 量程0-20kPa/0-1000Pa
（3）ARDUINO DUE一枚
（4）G.T.POWER130A功率表1只
（5）皮托管1根
（6）5.0英寸HMI触摸液晶屏一块
（7） 好盈FLYFUN100A 电调2只
（8）格式3200mAh 35C 6S LIPO电池2块
（9）达普3300mAh 25C 6S LIPO电池1块
（10）管子、电线若干 1.2.4试验过程 试验过程很简单，启动涵道，控制油门分别为5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%测试涵道的功率、进出口压力、流量等等乱七八糟的参数，然后进行计算，计算方法参考《DL/T469-2004 电站锅炉风机现场性能试验》、GB/T 1236-2000《工业通风机标准化风道进行性能试验》；有兴趣的朋友可以参考；（PS 流速测量次用标准网格法）。
1.2.5试验数据数据有点多，发不完，见楼下
1.2.6结论
（1）电调功率随油门开度呈二次函数规律变化，好盈电调总体线性尚可。
（2）涵道及电调的总效率变化如图，随油门增大，效率提高，在20%-70%油门范围内，平均效率59.32%；由于噪音太大、媳妇反对，未测试80%-100%油门段涵道效率。
（3）需要说明的是，试验过程中电调设置为“低进角”（3.75度），图中70%油门点下效率升高疑为测量误差；推测油门开度大在30%-100%范围内涵道及电调总效率基本为水平线并维持在60%左右。 （4）试验过程中测试的空气流速为管道内流速；换算至涵道出口空气流速入下图；油门开度70%时，涵道出口空气流速74.47m/s。 （5）涵道入口压力如下图，与油门基本成线性关系；设计飞机进气口的朋友可以参考
下期预告：
涵道静推力大家都在测，用个电子秤也没什么不好，但是，涵道飞在天上的时候推力是多少呢？？？？
下期我将用迷你风洞，模拟测试涵道空速下推力，敬请期待！先放张图！
后记——以下部分言辞偏激，情绪激动者此贴到此结束。
在论坛上一直潜水，看来看去，得出一个结论——大部分模友，理论基础薄弱，经验主义泛滥；很多人，只想着爽飞，不去考虑如何设计一架飞机，如何才能把一架飞机造好，充其量只会购买现成的模型进行简单组装，而不能静下心来读读书，切实掌握航空原理，把航模沦落为了玩具一般的存在。不得不承认，模友中好飞手不少，但是，能够真正自己设计、制造一具好航模的人少之又少；就好比老司机一大堆，但是能修车、改车、造车的技工却难得寻觅。在国外模友看来，这很LOW! 当然每个人都有自己的观点，不赞同我观点的坑定大有人在，您要喷我，我也尊重你的选择。但总的来说，我希望通过本帖，或许还有后续的帖子，启发国内模友们沉下来，用科学严谨的方法对待航模。好了，以上！周末愉快!
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发表于 2016-6-18 21:49
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