ok, vediamo se posso aiutarti.
J è il rapporto d'avanzamento ed è pari a J=V/(n*D), in cui:
- V è la velocità dell'aria che investe l'elica in m/s (la velocità a cui stai volando);
- n è il valore di RPM al secondo (RPM/60);
- D è il diametro dell'elica in metri.
quindi, per fare un esempio, se stai volando a 40 km/h (V=11.1 m/s) a 6000 RPM (n=100) con un elica 10x6 (D=0.254m), hai un rapporto d'avanzamento pari a J=11.1/(100*0.0254) = 0.437
Ct è il coefficiente di trazione. Noto il valore di RPM, quota di volo e diametro dell'elica puoi calcolarti la trazione dell'elica nel seguente modo:
Trazione= rho*n^2*D^4*Ct.
dove:
-rho è la densità dell'aria (1.225 kg/m^3 al livello del mare)
-n come prima,
-D come prima;
-Ct lo prendi dai grafici a seconda del valore di J cui stai operando.
ad esempio, sfruttando i dati precedenti,con i grafici precedenti abbiamo che per J=0.437, il Ct è circa 0.06.
la trazione vale quindi:
Trazione=1.225*100^2*0.254^4*0.06 = 3 N, cioè circa 300g di trazione.
Il Cp è il coefficiente di potenza. Puoi calcolarti quindi la potenza assorbita dall'elica come
Potenza= rho*n^3*D^5*Cp.
sempre nel caso precedente, per J=0.437, Cp vale circa 0.05.
la potenza assorbita vale quindi
Potenza=1.225*100^3*0.254^5*0.05= 64.8W.
noti quei coefficienti puoi calcolarti il rendimento dell'elica e quindi anche la potenza richiesta al motore.
il rendimento è pari a
rendimento= J*Ct/Cp.
nell'esempio riportato rendimento=0.437*0.06/0.05 = 0.524.
dividendo la potenza calcolata precedentemente per il rendimento ottieni la potenza richiesta al motore.
quindi :
potenza meccanica motore=potenza /rendimento = 64.8/0.524 = 123.7 W.
infine... se consideriamo un motore elettrico e siamo interessati alla potenza elettrica, se consideriamo un rendimento elettrico motore di 0.7, ti calcoli la potenza elettrica assorbita, pari a
potenza elettrica= potenza meccanica motore/ rendimento motore =123.7/0.7= 176.7W elettrici.
Spero di non aver commesso errori di calcolo, sto un pò di fretta... un pò più chiaro ora?
In ogni caso, da dove parti? fissi la velocità di volo e il valore di RPM. ti calcoli J e da questo vai sulle curve precedenti e trovi il valore di Ct e Cp.
Calcoli quindi trazione e potenza
