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加入日期: Jul 2013
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風扇就是直升機旋翼,根據下面的圖,假設Vc=0,即風扇是不動的,結合動量定理和動能定理(參考《直升機空氣動力學》,南航,唐正飛):
F=m*w, F*vi=1/2*m*w*w, m為單位時間流量=rho*vi*S

可以算出w=2*vi,於是F=2*m*vi=2*m*m/(rho*S)。可以看到,假設密度不變,槳盤面積一定,旋翼產生的拉力越大則流量就越大。也就是說風扇面積一定時,拉力越大流量就越大。怎麼把拉力搞大呢,就這幾個參數:翼型,弦長,扭轉角,葉片數量。翼型決定了剖面的升阻比,剖面阻力會產生反扭矩,消耗功率,剖面升力產生我們需要的拉力,因此首先需要高升阻比的翼型;弦長越長當然升力越大,但阻力也越大了;扭轉角調整剖面當地攻角,當然攻角越大升力也越大,但阻力也越大,靠近轉軸的地方轉動線速度低,所以一般扭轉角設計的比較大;葉片數量越大,升力也越大,但是阻力也越大。根據電機功率,調整這四個參數就可以把拉力搞大了。

當然這也不是很容易就解決的問題,上面的公式只是一個簡化的公式,僅能說明基本的現象。例如不同徑向位置處的vi可能是不同的。還有這四個參數也是互相關聯的,例如翼型的選擇就需要考慮雷諾數的問題,雷諾數低的話升阻比就不好上去,當然增加弦長就可以增大雷諾數,從而回避這一問題,這也許是很多扇葉設計成比較寬的原因。

舊 2018-06-14, 11:50 PM #5
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