Cono di scarico per ventola intubata: chiarimenti

[jedineon]

Salve a tutti,
mi piacerebbe capire qualcosa in più riguardo ai condotti di scarico che si usano per le ventole intubate.
Qual è il beneficio? quali le perdite? come si fa a valutare se è utile usarne uno, e come dimensionarlo??

Grazie a tutti

[comet]

Originalmente inviato da jedineon

Salve a tutti,
mi piacerebbe capire qualcosa in più riguardo ai condotti di scarico che si usano per le ventole intubate.
Qual è il beneficio? quali le perdite? come si fa a valutare se è utile usarne uno, e come dimensionarlo??

Grazie a tutti

Domanda estremamente complessa ... sono stati scritti dei libri ci studiano ingegneri aerodinamici quindi si tratta di un terreno minato ... quello che in questo momento appare una certezza tra 5 minuti è la cosa più sbagliata. In linea di massima (parliamo di ventole elettriche di uso commerciale (quindi da 50mm a 90mm, tralasciando quelle molto grandi che hanno dinamiche diverse) la cosa ideale sarebbe non avere coni di scarico . Mi spiego una lunghezza di circa il doppio del diametro della ventola sarebbe la lunghezza ideale di un cono di scarico. In questo modo l'aria avrebbe tempo di indirizzarsi sufficentemente ma non ci sarebbero perdite dovute alla resistenza delle pareti interne del condotto e dalla turbolenza provocata dal flusso che non è rettilineo ma ruota.
Per esigenze di centraggio è spesso impossibile avere la ventola posizionata così indietro e quindi il condotto deve essere necessariamente allungato. In quanto al diametro ovviamente non deve essere maggiore di quello della ventola per non perdere efficenza. Se il diametro è uguale la portata e la velocità dell'aria equivale grosso modo a quella della ventola, se lo si restringe aumenta la velocità di uscita dell'aria ma diminuisce il volume dell'aria spostata all'esterno quindi aumenta la velocità del modello, aumentano ovviamente i consumi e diminuisce la spinta statica e si allunga leggermente il tempo per raggiungere la massima spinta partendo da 0 giri . Non si può esagerare però con la diminuzione altrimenti oltre a una certa soglia aumentano solo i consumi perchè più di tanto non è possibile far aumentare la velocità. Diciamo che nei nostri modelli un 10% di riduzione del diametro dello scarico è la norma. Le pareti del condotto devono essere ovviamente libere da ostruzioni e ostacoli. E' inevitabile dover far attraversare il condotto dai cavi del motore ma la loro vicinanza alla ventola non ne pregiudica l'efficenza. Se vengono carenati ovviamente è meglio. Il regolatore spesso viene messo nel condotto di scarico per aumentare il raffreddamento (io sono tra questi) ho provato al banco con e senza il regolatore in questa posizione su ventole da 70mm e da 90mm e in entrambi i casi la diminuzione di spinta era irrisoria, pochissimi grammi, quindi ininfluente. Questo in modo estremamente semplicistico e che farà inorridire un ingegnere aerodinamico ma era giusto per chiarire i concetti base (anche perchè non ho fatto studi tali da poter salire in cattedra, le mie nozioni sono frutto di prove ed esperimenti ....)

[staudacher300]

Mi permetto di aggiungere a quel che ha giustamente spiegato Fabio che in soldoni il condotto di uscita simula un po' il passo dell'elica, più lo stringi e più aumenti il passo.
Come per le eliche se aumenti il passo diminuisci la spinta a terra ed aumenti la spinta alle alte velocità.
Pertanto il condotto va pensato in funzione del modello, se abbiamo a che fare con un modello penetrante e dal profilo "cattivo" ( esempio uno sniper) conviene stringerlo, se all'opposto abbiamo a che fare con un modello meno estremo ( esempio mb339 o L39) lo lasceremo più aperto.
Il tutto compatibilmente coi consumi sopportabili dalla motorizzazione.

Ad esempio se hai un modello non molto veloce che deve decollare dall'erba sarà bene lasciarlo molto aperto, o al limite lasciarlo dritto del tutto, in volo sarà un po più lento ma consumerai meno ed avrai lo "strappo" necessario a decollare.

[jedineon]

Perfetto, tutto come ipotizzavo... Grazie mille per i chiarimenti!!!

Visto che sto pensando ad uno schiumino motorizzato con ventola intubata
(Infinity Hobby)
credo proprio che il cono sia da evitare, visto che non ho la necessità di un condotto.. anzi, posso mettere il gruppo motore dove più mi è comodo per il centraggio!

Una curiosità: esiste qualcuno che ha fatto un cono di scarico a sezione variabile in volo? l'aumento di peso giustificherebbe il guadagno in spinta ad alte velocità?

[comet]

Originalmente inviato da jedineon

Perfetto, tutto come ipotizzavo... Grazie mille per i chiarimenti!!!

Visto che sto pensando ad uno schiumino motorizzato con ventola intubata
(Infinity Hobby)
credo proprio che il cono sia da evitare, visto che non ho la necessità di un condotto.. anzi, posso mettere il gruppo motore dove più mi è comodo per il centraggio!
Però non dimenticare di costruire una carenatura intorno alla ventola (tipo quelle degli aerei di linea per intendersi) se monti la ventola all'esterno. Non dimenticare neppure di raccordare la parte anteriore con un labbro
Una curiosità: esiste qualcuno che ha fatto un cono di scarico a sezione variabile in volo? Non credo ma questo forum è popolato di pazzi quindi qualcuno potrebbe provarci ...l'aumento di peso giustificherebbe il guadagno in spinta ad alte velocità? Temo di no ....

[staudacher300]

Originalmente inviato da jedineon

Perfetto, tutto come ipotizzavo... Grazie mille per i chiarimenti!!!

Visto che sto pensando ad uno schiumino motorizzato con ventola intubata
(Infinity Hobby)
credo proprio che il cono sia da evitare, visto che non ho la necessità di un condotto.. anzi, posso mettere il gruppo motore dove più mi è comodo per il centraggio!

Una curiosità: esiste qualcuno che ha fatto un cono di scarico a sezione variabile in volo? l'aumento di peso giustificherebbe il guadagno in spinta ad alte velocità?

Diciamo che il beneficio potrebbe essere inferiore alla complessità di realizzazione, per realizzarlo dovresti usare materiali dimensionalmente molto solidi ed aumenteresti quindi il peso.
Tanto vale trovare il giusto compromesso.

[2M86]

Originalmente inviato da jedineon

Una curiosità: esiste qualcuno che ha fatto un cono di scarico a sezione variabile in volo? l'aumento di peso giustificherebbe il guadagno in spinta ad alte velocità?

Ciao, certamente, tale sistema di ugello variabile veniva già utilizzato nei primi anni '90 sulle ventole a scoppio.
Prendendo esempio da una ventola da circa 120-130mm di diametro, eseguendo un lavoro certosino sul condotto di scarico, l'aumento di peso resta compreso in 200gr compreso il servocomando che attua i movimenti dell'ugello.


Ciao

[jedineon]

Originalmente inviato da comet

Però non dimenticare di costruire una carenatura intorno alla ventola (tipo quelle degli aerei di linea per intendersi) se monti la ventola all'esterno. Non dimenticare neppure di raccordare la parte anteriore con un labbro

Per quanto riguarda il labbro ok, ho presente.. i problemi di distacco della vena fluida all'ingresso quando la ventola lavora al punto fisso, gli aumenti di carico e diminuzioni di portata.. Tra l'altro la ventola che ho acquistato esce già predisposta con un labbro.
Ma cosa intendi per "carenatura"??

[comet]

Originalmente inviato da jedineon

Per quanto riguarda il labbro ok, ho presente.. i problemi di distacco della vena fluida all'ingresso quando la ventola lavora al punto fisso, gli aumenti di carico e diminuzioni di portata.. Tra l'altro la ventola che ho acquistato esce già predisposta con un labbro.
Ma cosa intendi per "carenatura"??

qualcosa del genere
http://www.newcreations-rc.com/Produ...mbs/gr1401.jpg

[fritz]

Originalmente inviato da staudacher300

Mi permetto di aggiungere a quel che ha giustamente spiegato Fabio che in soldoni il condotto di uscita simula un po' il passo dell'elica, più lo stringi e più aumenti il passo.
Come per le eliche se aumenti il passo diminuisci la spinta a terra ed aumenti la spinta alle alte velocità.
Pertanto il condotto va pensato in funzione del modello, se abbiamo a che fare con un modello penetrante e dal profilo "cattivo" ( esempio uno sniper) conviene stringerlo, se all'opposto abbiamo a che fare con un modello meno estremo ( esempio mb339 o L39) lo lasceremo più aperto.
Il tutto compatibilmente coi consumi sopportabili dalla motorizzazione.

Ad esempio se hai un modello non molto veloce che deve decollare dall'erba sarà bene lasciarlo molto aperto, o al limite lasciarlo dritto del tutto, in volo sarà un po più lento ma consumerai meno ed avrai lo "strappo" necessario a decollare.

a tal proposito vorrei farti una domanda:se non ricordo male mi sembra che su rc group si parlava su questo argomento,e se penso di aver capito bene sul calcolo della superficie della ventola all diametro della ventola veniva sottratto quello del bicchiere della stessa.se questo è esatto mi farebbe molto comodo visto che ho modificato una byron dal diam.150mm e i miei modelli di derivazione a scoppio tipo f16 hanno una accentuata conicità e quindi dovrei stare attorno al 20%25% di conicità