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 ? 18
Тяга НВ Tнв, кгс 3800
Коэффициент использования ометаемой площади ? 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 = ?R2 (м2) |
Fом = 3.14159525*7.252 = 165,13 м2 |
|
|
rэл = 0,7R (м) |
rэл = 0,7*7,25 = 5,075 |
|
|
? = ?n/30 (1/c) |
? = (3,14159525*210)/30 = 21,991 |
|
|
uЭ = ?rэл |
uэ = 21,991*5,075 = 111,605 |
|
|
TV1 = v 2??FОм (м/с) |
V1 = v 3800/(2*0.079*0.92*165.13) = 12.566 |
? - плотность воздуха на высоте 4500м (справочное)
? = 0.0792 кгс*с2/м4
Из треугольника скоростей элемента лопасти определяем угол притекания элемента
?э = arctg ?rэл
?э = 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 = ?R (м/с) |
U =21.99*7.25 = 159.436 |
|
|
b = R/? (м) |
b = 7.25/18 = 0.402 |
|
|
? = kb/?R |
? = (3*0.402)/(3.14159525*7.25) = 0.0529 |
|
|
2Т CT = ?(?R)2 Fом ? |
CT = (2*3800)/(0.0792*(21.991*7.25)2*165.13*0.92) = 0.0248 |
|
|
3СтСуе = ? |
Суе = (3*0.0248)/0.0529 = 1.406 |
|
|
Мэ = uэ/ан |
Мэ = 111.605/322.7 = 0.346 |
|
|
?э = f(Cy;Mэ) (град.) |
?э = 10019 |
|
|
?э = ?э + ?э |
?э = 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(?) для соответствующего Мэ (рис.2) и находим ?.
На рис.1 указываем углы ?э, ?э, ?э строим профиль элемента лопасти, скоростную систему координат.
Построим графическую зависимость Cxp=f(?) по характеристикам профиля NACA 23012 (Приложения 2) для соответствующего числа М (рис.2) находим Сxpэ и переходим к расчету ?Yэ и ?Xэ (таблица 3).
Таблица 3
|
Cxpэ = f(?y;Mэ) |
Cxpэ = 0.024 |
|
|
?Yэ = Суе *(?uэ2/2)*b*?r |
?Yэ = 1.406*(0.0792*111.6052/2)*0.402*0.1 = 27.879 |
|
|
?Xpэ = Сxpе *(?uэ2/2) *b*?r |
?Xpэ = 0.024*(0.0792*111.6052/2)*0.402*0.1 = 0.476 |
?Yэ и ?Xpэ строим схему сил (рис.1), где ?Rэ, ?Tэ, ?Xэнв определяют графически.
?Rэ = 27,882 кгс
?Tэ = 27,632 кгс
?Xэнв = 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
|
Cxpэ? mкp = ?*CT* vCT 4 |
mкp = ?*0,0248*v0,0248+(0,024*0,0529)/4 = 0,0023 |
|
|
?(?R)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 = M?/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(?) и Тэ = f(?).
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 |
|
|
2Т Суэ = kF?(?2r2+ ? Vхнв2) |
Суэ = 2*3800/(3*10,5*0,0792*(21,9912*5,0752+?*49,242)) = 0,223 |
Таблица 6
|
?, град. |
00 |
300 |
600 |
900 |
1200 |
1500 |
1800 |
2100 |
2400 |
2700 |
3000 |
3300 |
3600 |
|
|
Wrэ=?rэ+ +V*cosA*sin? (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 |
|
|
?Тэ=Суэ(?(Wrэ)2)/2* *b ?r (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 ? = 2100 и 3000 (рис.4)
dоб = (V*cosA)/ ? (м)
dоб = (50*cos(-100))/21.991 = 2.24 м
для построения треугольника скоростей элемента лопасти в азимутах ?=900 и 2700 (рис.5) определяем суммарную осевую скорость движения НВ.
Wунв = Vунв+V1 (м/с)
V1 = T/(2?Fом ? 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)
| ! |
Как писать рефераты Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов. |
| ! | План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом. |
| ! | Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач. |
| ! | Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты. |
| ! | Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ. |
| → | Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре. |