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(发现了一个错误,在27楼做详细修正)过年在家里无聊,设计一只慢速螺旋桨来玩玩

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楼主
发表于 2012-2-9 21:25 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
惯例先看图。







螺旋桨在2300转的软件计算结果,由于功率=力*速度,所以下图的静拉力应该是蓝色斜线的延长线与速度坐标的0m/s
的焦点大概是500克,功率是红线的延长线,大概是27W,这是螺旋桨的吸收功率。











实测的功率=螺旋桨的吸收功率+电机的无效功率+电池的分压造成的电池电阻消耗的无效功率+电调和导线的电阻的损耗功率。
由于我是在电池插头处测量电压的,所以可以计算出拉力为500克时电池内阻消耗的无效功率=11.19V-9.96V=5.10W。假设电机的效率为85%,那么电机的无效功率是(41.33W-5.10W)*(1-85%)=5.43W。忽略其他没法计算的损耗,螺旋桨的吸收功率=41.33W-5.43W-5.10W=30.80W,而软件估算的螺旋桨吸收功率为27W,这3.8W的误差可能是因为螺旋桨CNC的精度、表面粗糙度、还有上面没算上的无效功率引起的。总的来说,可以认为这只桨证实了本人现在设计方法是成功的。





压降真厉害,电池不行呀



感谢大家的支持,真是抱歉,请关注27楼的修正内容。
很高兴模友们对螺旋桨这么感兴趣,稍后为大家介绍螺旋桨的一些知识。设计方面比较难,涉及到编程和本科高年级甚至是研究生的空气动力学内容,选用螺旋桨或者使用propcalc方面的知识,如果大家感兴趣,我想我可以介绍一下。

[ 本帖最后由 illss 于 2012-2-12 13:10 编辑 ]

欢迎继续阅读楼主其他信息

28
 楼主| 发表于 2012-2-12 13:15 | 只看该作者

回复 28楼 csbmw 的帖子

不会吧,才406毫米的一只桨,一般15CC汽油机用都可以用这么小的桨,而且如果砍到人铝桨跟木桨、碳桨、尼龙桨,是一样一样的。
安全局找人的优先级别里,我这应该排不上号吧:loveliness:
27
发表于 2012-2-12 13:00 | 只看该作者
这要是上天了,安全局的人会找你喝茶的。
26
 楼主| 发表于 2012-2-12 12:52 | 只看该作者
更正一下,rcgroups上Martyn McKinney提出了一个错误之处。见:http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1591197


    上图中,横坐标(表示飞行速度或者来流速度),应该是速度越大螺旋桨剖面翼型的迎角越小,所以在5m/s附近红色的曲线(表示螺旋桨吸收的功率)向下延伸,但是到了7m/s左右却直线向上。表示拉力的蓝色曲线还是正值说明翼型还是产生升力的,翼型的阻力应该还是减小的,按理说这个时候螺旋桨需要的扭矩应该是变小的,为什么螺旋桨需要的功率变大了呢?

    起初我也没有意识到这个问题,因为这个螺旋桨是为慢速飞行或者悬停飞行状态优化设计的,并没有去考虑高速度的飞行状态,所以在PropCalc上没有输入翼型在负迎角的升力阻力系数,造成了在大的飞行速度下的性能分析出错。PropCalc这个软件需要输入翼型的迎角-升力系数-阻力系数-雷诺数的数据,用户手工只能输入部分数据,其他数据是通过软件插值得到的,如果某一部分插值结果错误,那么那部分的分析结果也是错误的。上面的图表,在0~5m/s速度范围内的性能都是很准确的,但是由于7m/s以后螺旋桨剖面翼型的迎角低于0度,所以软件分析结果变得很离谱。
    我已经更正这个问题,并且得到合理的螺旋桨性能分析结果,请参考下面两张图片,可以发现,在0~5m/s的速度范围内,螺旋桨的推力、功率、效率曲线都是一样的。


添加了负迎角的翼型性能数据:


得到了合理的螺旋桨性能图表。


[ 本帖最后由 illss 于 2012-2-12 13:17 编辑 ]
25
 楼主| 发表于 2012-2-10 20:52 | 只看该作者

回复 25楼 模拟飞行 的帖子

可以试试,今天打磨了一天铝桨:em15:
24
发表于 2012-2-10 19:18 | 只看该作者
专业人士,高深莫测~~~

切西瓜好啊~~~
23
发表于 2012-2-10 18:23 | 只看该作者
:em23: :em23:
22
发表于 2012-2-10 17:11 | 只看该作者
:em26: :em01: :em21:
21
 楼主| 发表于 2012-2-10 16:33 | 只看该作者

回复 21楼 zht9961020 的帖子

我的本科专业是材料防腐,不过我可以说是没学过:em15:
20
发表于 2012-2-10 16:22 | 只看该作者

回复 20楼 illss 的帖子

没关系吧,我们学机械的还有很多去的呢,航天要的多了,机械,电气,控制,计算机啥的都能去
19
 楼主| 发表于 2012-2-10 15:53 | 只看该作者

回复 15楼 zht9961020 的帖子

……不是学航空类专业的……
18
发表于 2012-2-10 15:22 | 只看该作者
太专业了~~~~~~~~
17
发表于 2012-2-10 14:33 | 只看该作者
专业啊!!!
16
发表于 2012-2-10 10:12 | 只看该作者
:em26: :em01:
15
发表于 2012-2-10 09:56 | 只看该作者
专业人士啊:em26:
14
发表于 2012-2-10 08:51 | 只看该作者
可以去航天院所,飞机设计院啥的,对口啊
13
 楼主| 发表于 2012-2-9 23:13 | 只看该作者
我在找工作,希望大家多支持。在坛子里潜水多年了,平时比较低调的,现在要为生计奔波啦:em15:
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthre ... &extra=page%3D1
12
 楼主| 发表于 2012-2-9 23:11 | 只看该作者

回复 9楼 zht9961020 的帖子

空气动力学的水平到了,就会了。不然专门写本书都不见得能让大部分人明白呀
11
 楼主| 发表于 2012-2-9 23:08 | 只看该作者

回复 6楼 yangss 的帖子

挺贵的,花了将近800
10
 楼主| 发表于 2012-2-9 23:07 | 只看该作者
设计这个事为了验证一些关于螺旋桨的设计思路而已,做个手板来试试,没准备飞的。
如果哪位有需要,我可以做一些碳纤,碳的大概会在18克左右,这个桨很适合用在3D机、或者太阳能飞机上。
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