Расчет аэродинамических характеристик несущего винта (125357)

Посмотреть архив целиком

Донской Государственный Технический Университет

Кафедра «Авиастроение»












Реферат

Расчет аэродинамических характеристик несущего винта



Выполнил: ст. гр. ТТА-31

Тройченко И.Н.


Проверил: преподаватель

Базаров А.Ф.






Ростов-на-Дону

2009г.


Исходные данные

Высота полета ЛА H, м 4500

Диаметр НВ Dнв, м 14.5

Число ЛНВ Kл 3

Удлинение ЛНВ λ 18

Тяга НВ Tнв, кгс 3800

Коэффициент использования ометаемой площади χ 0.92

Скорость движения вертолета V, км/час 180

Обороты несущего винта n, об/мин 210


Раздел 1


Для построения треугольника скоростей элемента лопасти (рис. 1) необходимо предварительно показать плоскость вращения втулки несущего винта, ось ее вращения и выполнить расчет по следующим формулам.


Таблица 1

D

R = 2

R = 14.5/2 = 7.25 м

Foм = πR2 (м2)

Fом = 3.14159525*7.252 = 165,13 м2

rэл = 0,7R (м)

rэл = 0,7*7,25 = 5,075

ω = πn/30 (1/c)

ω = (3,14159525*210)/30 = 21,991

uЭ = ωrэл

uэ = 21,991*5,075 = 111,605

TV1 = √ 2ρχFОм (м/с)

V1 = √ 3800/(2*0.079*0.92*165.13) = 12.566


ρ – плотность воздуха на высоте 4500м (справочное)

ρ = 0.0792 кгс*с24

Из треугольника скоростей элемента лопасти определяем угол притекания элемента


βэ = arctg ωrэл

βэ = arctg 21.991 * 5.075 = 6042’


Угол атаки элемента лопасти определяем в следующем порядке:

Рассчитываем коэффициент подъемной силы элемента лопасти Суе коэффициент тяги Ст и число Мэ заданной высоты.


Таблица 2

U = ωR (м/с)

U =21.99*7.25 = 159.436

b = R/λ (м)

b = 7.25/18 = 0.402

σ = kb/πR

σ = (3*0.402)/(3.14159525*7.25) = 0.0529

CT = ρ(ωR)2 Fом χ

CT = (2*3800)/(0.0792*(21.991*7.25)2*165.13*0.92) = 0.0248

тСуе = σ

Суе = (3*0.0248)/0.0529 = 1.406

Мэ = uэн

Мэ = 111.605/322.7 = 0.346

αэ = f(Cy;Mэ) (град.)

αэ = 10019

φэ = αэ + βэ

φэ = 10019+6042’ = 1701


а н – скорость звука на высоте 4500 м (справочно)

а н = 322,7 м/с

По характеристикам профиля строим графическую зависимость Су = f(α) для соответствующего Мэ (рис.2) и находим α.

На рис.1 указываем углы αэ, βэ, φэ строим профиль элемента лопасти, скоростную систему координат.

Построим графическую зависимость Cxp=f(α) по характеристикам профиля NACA 23012 (Приложения 2) для соответствующего числа М (рис.2) находим Сxpэ и переходим к расчету ΔYэ и ΔXэ (таблица 3).


Таблица 3

Cxpэ = f(αy;Mэ)

Cxpэ = 0.024

ΔYэ = Суе *(ρuэ2/2)*b*Δr

ΔYэ = 1.406*(0.0792*111.6052/2)*0.402*0.1 = 27.879

ΔXpэ = Сxpе *(ρuэ2/2) *b*Δr

ΔXpэ = 0.024*(0.0792*111.6052/2)*0.402*0.1 = 0.476


ΔYэ и ΔXpэ строим схему сил (рис.1), где ΔRэ, ΔTэ, ΔXэнв определяют графически.

ΔRэ = 27,882 кгс

ΔTэ = 27,632 кгс

ΔXэнв = 3,726 кгс


Раздел 2


По формулам, представленным в табл.4, определяем момент сопротивления вращения НВ и мощность потребную для создания заданной тяги.


Таблица 4

Cxpэσ

mкp = ½*CT* √CT 4

mкp = ½*0,0248*√0,0248+(0,024*0,0529)/4 = 0,0023

ρ(ωR)2Mc = mкp* * FомR (кг*м)

2

Mc =0,0023*(0,0792*(21,991*7,25)2)/2*165,13*7,25 = 2771,743 кг м

Nn = Mω/75 (л.с.)

Nn = (2771,743*21,991)/75 = 812,712 л.с.


Раздел 3


Определив Vхнв и Суэ при вычислении винта со скоростью V=180 км/час (таблица 5), можно перейти к расчету (таблица 6) и графическому построению (рис.3) зависимостей Wrэ = f(ψ) и Тэ = f(ψ).


Таблица 5

Vхнв = V*cosA (м/с)

Vхнв = 180/3,6*cos(-100) = 49.24 м/с

Vунв = V*sinA (м/с)

Vунв = 180/3,6*sin(-100) = 8.68 м/с

Суэ = kFρ(ω2r2+ ½ Vхнв2)

Суэ = 2*3800/(3*10,5*0,0792*(21,9912*5,0752+½*49,242)) = 0,223


Таблица 6

Ψ, град.

00

300

600

900

1200

1500

1800

2100

2400

2700

3000

3300

3600

Wrэ=ωrэ+ +V*cosA*sinψ (м/с)

111,6

136,22

154,25

160,84

154,25

136,22

111,6

86,99

68,96

62,365

68,96

86,99

111,6

ΔТэуэ(ρ(Wrэ)2)/2* *b Δr (кгс)

4,421

6,587

8,447

9,184

8,447

6,587

4,421

2,686

1,688

1,38

1,688

2,686

4,421


Далее рассчитываем диаметр зоны обратного обтекания и графически определяем участки обратного обтекания лопасти в азимутах ψ = 2100 и 3000 (рис.4)


dоб = (V*cosA)/ ω (м)

dоб = (50*cos(-100))/21.991 = 2.24 м


для построения треугольника скоростей элемента лопасти в азимутах ψ=900 и 2700 (рис.5) определяем суммарную осевую скорость движения НВ.


Wунв = Vунв+V1 (м/с)

V1 = T/(2ρFом χ V) (м/с)

V1 = 3800/(2*0.0792*165.13*0.92*50) = 3.16 м/с

Wунв = 8,68+3,16 = 11,84 (м/с)


Случайные файлы

Файл
4.doc
99075.rtf
1524.rtf
11311.rtf
28896.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.