¿Disminuyen las superficies delante de las hélices el empuje?
eric
He tenido esta pregunta durante años, casi imposible encontrar algo en la web. ¡Mis experimentos me confundieron aún más! Se trata de los efectos de bloqueo de las superficies por delante de una hélice . Por ejemplo, consideremos las hélices de doble vectorización habituales en los costados de los dirigibles como en el skyship 600, por ejemplo. El espacio entre el disco de la hélice y la parte inferior del dirigible es de 1 diámetro.
En vuelo vertical, la entrada de la hélice se enfrenta a la parte inferior del propio cuerpo del dirigible. ¿Cómo pueden las hélices seguir generando empuje cuando las tomas de las hélices están "algo bloqueadas" debido a la superficie muy cercana del dirigible?
Como experimento, adjunté una lámina de espuma de aproximadamente 1,5 diámetros por encima de un gran octo-multirotor de 8 rotores y 28 libras con la esperanza de ver que el multirotor todavía se levantaría. A toda velocidad, el multirotor ni siquiera se movió ni se levantó. Obviamente, perdió casi todo su empuje debido a que la lámina bloqueó el flujo de aire por encima... a pesar de que la lámina de espuma estaba muy por encima de los puntales, alrededor de 1,5 diámetros.
¿Puede alguien ayudarme en lo que podría estar pasando aquí? ¿Tener una superficie sobre una hélice disminuye su empuje? ¿Por qué mi experimento mostró resultados diferentes a los del dirigible? ¿Hay otros factores involucrados? si es así, ¿cuál es la relación entre la distancia, la carga del disco, la forma de la superficie, otros factores, etc. y la disminución del empuje? ¡Gracias! Saludos cordiales /Eric
Respuestas (2)
TazónDeRojo
¿Tener una superficie sobre una hélice disminuye su empuje?
Cualquier cosa que pueda prevenir o reducir la aceleración del aire reducirá el empuje efectivo de una hélice. Eso podría incluir obstrucciones delante o detrás de la hélice.
¿Por qué mi experimento mostró resultados diferentes a los del dirigible?
En primer lugar, no veo ninguna información sobre el dirigible. Tal vez también se ve muy afectado. No sé cuánto empuje se requiere en esta configuración. Puede ser pequeño en comparación con el empuje disponible cuando se apunta de proa a popa. Si es cierto, ambas hélices tienen una eficiencia reducida.
En segundo lugar, creo que hay una gran diferencia entre una obstrucción plana y una curva suave. Tu experimento estaría más cerca de la situación del dirigible si colocas una gran forma de dirigible sobre las hélices en lugar de una sábana plana.
eric
Creo que tengo una respuesta cercana:
Realicé pruebas más exhaustivas para varios rotores múltiples nuevos construidos en casa desde 300 gramos de peso hasta 14 kg de varias formas, tamaños de hélice y carga de potencia/disco que tienen "techos" de bloqueo de aire incorporados. Me frustré tanto con resultados violentamente diferentes a pesar de las mismas dimensiones hasta que descubrí el secreto.
Todas las pruebas se realizaron con máquinas de vuelo libre independientes con techo de bloqueo de aire atornillado para eliminar cualquier error de medición. La energía se controla con sensores integrados. Los trenes de aterrizaje se hacen muy altos para evitar cualquier interferencia de aire desviada por el suelo.
Resulta que, de hecho, finalmente, como sospeché originalmente, la carga del disco es el factor decisivo. El cuadricóptero de 400 gramos con carga de disco baja (hélice de 8") mostró una reducción cero del empuje o la eficiencia debido al bloqueo de aire a una distancia de 1 diámetro. Ni siquiera despegar del suelo. El empuje se redujo drásticamente a alrededor del 30-40%, supongo.
Los dirigibles deben estar operando con menor eficiencia pero, por supuesto, nunca puedo estar 100% seguro debido a la falta de documentos técnicos sobre el tema. Gracias
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