Resistenza dell'elica all'avanzamento dell'aereo.

[Naraj]

.... dai, dai, continua nelle prove. Questo risultato sembra coincidere con le mie impressioni sulla resistenza dell'elica.

Naraj.

[telemaster]

Originalmente inviato da milan

Se mi insegni come far salire il Super Zoom senza stringere il dado dell'elica....

Ho usato l'altimetro Basic che si usa in F5j con lo spegnimento del motore a 80 mt, le prime due affondate in verticale le ho fatte con il freno motore al massimo ma ho iniziato l'affondata prima di vedere l'elica (10x6 a pala stretta di HK) immobile, quindi ha continuato a muoversi lentamente fino alla fine , le masssime velocità raggiunte sono state le seguenti :
1) 18,5 mt/sec
2) 18,3 mt/sec
Le seconde affondate le ho iniziate solo quando l'elica era ferma :
3) 19 mt/sec
4) 18,1mt/sec
Ho tolto completamente il freno motore ed ho fatto altre quattro prove con l'elica che frullava bene:
1) 18,9 mt/sec
2) 19,3 mt/sec
3) 19,5 mt/sec
4) 18,7 mt/sec
Da mettere in conto che il modello è leggero e fatica ad accelerare in picchiata, i tratti considerati erano rettilinei e praticamente verticali (almeno nelle intenzioni) fino a 10 mt da terra.
C'era un po' di vento (poco) che potrebbe aver influito, forse bisognerebbe ripetere la prova iniziando da una maggior quota perchè aspettando che l'elica si fermasse il modello perdeva quasi 10 mt .
Al momento sembra che l'elica in movimento faccia meno attrito, ma non mi rassegno, riprovero' !

Umberto

Queste sono le curve sperimentali della APC 10x6.
Come vedete la spinta è positiva fino a J=0.7 circa. Per J>0.7 la spinta cambia segno. Osservate come la potenza tuttavia sia ancora positiva nel tratto anche a spinta negativa (J>0.7). Questo vuol dire che l'elica assorbe ancora potenza ma produce spinta negativa.
Per J=0.9, ad occhio, l'elica è frenante e non assorbe potenza. Per J>0.9 l'elica trascina il motore e frena.

[telemaster]

uhm...le immagini...

[Naraj]

Originalmente inviato da telemaster

uhm...le immagini...

A chi è rivolta questa tua riflessione...... sicuramente non ai comuni mortali.

Se non indichi cosa rappresenta "J" e "Ct" almeno per me è difficile comprendere il tuo ragionamento.

Naraj.

[milan]

Originalmente inviato da telemaster

Queste sono le curve sperimentali della APC 10x6.
Come vedete la spinta è positiva fino a J=0.7 circa. Per J>0.7 la spinta cambia segno. Osservate come la potenza tuttavia sia ancora positiva nel tratto anche a spinta negativa (J>0.7). Questo vuol dire che l'elica assorbe ancora potenza ma produce spinta negativa.
Per J=0.9, ad occhio, l'elica è frenante e non assorbe potenza. Per J>0.9 l'elica trascina il motore e frena.

Scusa se non ci arrivo, ma frenante per definizione assorbe potenza, altrimenti è indifferente nel sistema.

Umberto

[paologiusy]

Originalmente inviato da milan

Se mi insegni come far salire il Super Zoom senza stringere il dado dell'elica....

Ho usato l'altimetro Basic che si usa in F5j con lo spegnimento del motore a 80 mt, le prime due affondate in verticale le ho fatte con il freno motore al massimo ma ho iniziato l'affondata prima di vedere l'elica (10x6 a pala stretta di HK) immobile, quindi ha continuato a muoversi lentamente fino alla fine , le masssime velocità raggiunte sono state le seguenti :
1) 18,5 mt/sec
2) 18,3 mt/sec
Le seconde affondate le ho iniziate solo quando l'elica era ferma :
3) 19 mt/sec
4) 18,1mt/sec
Ho tolto completamente il freno motore ed ho fatto altre quattro prove con l'elica che frullava bene:
1) 18,9 mt/sec
2) 19,3 mt/sec
3) 19,5 mt/sec
4) 18,7 mt/sec
Da mettere in conto che il modello è leggero e fatica ad accelerare in picchiata, i tratti considerati erano rettilinei e praticamente verticali (almeno nelle intenzioni) fino a 10 mt da terra.
C'era un po' di vento (poco) che potrebbe aver influito, forse bisognerebbe ripetere la prova iniziando da una maggior quota perchè aspettando che l'elica si fermasse il modello perdeva quasi 10 mt .
Al momento sembra che l'elica in movimento faccia meno attrito, ma non mi rassegno, riprovero' !

Umberto

Temo che qualunque prova tu faccia non cambi il risultato. Ricordo di aver studiato che un corpo in caduta libera raggiunge una velocita massima alla quale la resistenza incontrata eguaglia la forza di gravita'. Forse il tuo modello quel limite lo incontra prima che l'elica faccia una qualunque differenza ....

[telemaster]

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

[telemaster]

Originalmente inviato da milan

Scusa se non ci arrivo, ma frenante per definizione assorbe potenza, altrimenti è indifferente nel sistema.

Umberto

no, frenante è da intendere che genera una trazione opposta al senso di moto.
Per quel valore di J, la coppia assorbita dall'elica è nulla.

[Fly Peppery]

Originalmente inviato da telemaster

no, frenante è da intendere che genera una trazione opposta al senso di moto.
Per quel valore di J, la coppia assorbita dall'elica è nulla.

Infatti......

[telemaster]

Originalmente inviato da Fly Peppery

Infatti......

infatti cosa?