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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 13:40
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日常学习练手—1045螺旋桨的气动定常分析

楼层直达
结果图如下
看完回个贴呗,反正不要钱QAQ
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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 13:43
沙发F
模型螺旋桨-1045
一、 螺旋桨型号:10代表桨直径10英寸(25.4cm),45代表螺距,螺距则代表桨旋转一周前进的距离,由于种种原因,螺距已失去实际意义。
                模型来自于测量1045木桨。
二、 几何数据与性能参数:
螺旋桨几何参数:D=0.254m A=0.05067m2
空气参数:静压=1atm c=340m/s
设定的变量:(1)v=13m/s时:转速n=40~120
2)v=5m/s时:转速n=40~460(仅供娱乐)
3)v=7911m/s时:转速n=80100
4)v=13151719m/s时:转速n=100
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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 13:44
板凳F
三、网格与cfx
网格使用PW绘制,分成两部分,旋转部分使用细网格,外流场使用粗网格,使用非结构网格,总网格数40万,如网格图1、2.

cfx设定:sst模型,理想气体模型,速度进口,压力出口,旋转部分使用旋转坐标系,三对交界面均使用冻结转子模型,求解精度1e-4,设置观测螺旋桨拉力,调整专家参数topology estimate factor1.1,可从较低转速开始计算,并把结果带入高转速的初值,如下图其他。
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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 13:59
地板F
四、收集数据与编程计算
使用后处理的函数功能,收集拉力和旋转力矩,力矩函数如下图。
使用matlab编程部分程序如下:
clear all
close all
clc
%%  导入
v_first=importdata('v_135.txt');
%V_5=importdata('E:\maker_BBS\2016_6_25\cfx\8_20\v_5.txt');
%r_80100=importdata('E:\maker_BBS\2016_6_25\cfx\8_20\r_80100.txt');
lamda=importdata('lamda.txt');
%%  整理
force_v_1=v_first(1,:);force_v_3=v_first(2,:);force_v_5=v_first(3,:);
turque_v_1=-v_first(4,:);turque_v_3=-v_first(5,:);turque_v_5=-v_first(6,:);
%F_v_5=V_5(1,:);T_v_5=V_5(2,:);
%force_r_80=r_80100([1:6],1);force_r_100=r_80100([1:10],2);
%turque_r_80=r_80100([11:16],1);turque_r_100=r_80100([11:20],2);
%%  常数
%v=(1:2:19);     %%风速m/s   
%r=(40:20:460);  %%转速r/s
D=0.254;        %%直径m
ro=1.205;
%%  计算第一个文件夹
    %%  前进比
    r_135=[40:20:120];
    la_v_1=lamda(1,[1:5]);la_v_3=lamda(2,[1:5]);la_v_5=lamda(3,[1:5]);
    %% 拉力系数
    f_v_1=force_v_1./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
    f_v_3=force_v_3./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
    f_v_5=force_v_5./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
    %% 阻力矩系数
    t_v_1=turque_v_1./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
    t_v_3=turque_v_3./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
    t_v_5=turque_v_5./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
    %% 总功率
    P_v_1=turque_v_1.*2*pi.*r_135;
    P_v_3=turque_v_3.*2*pi.*r_135;
    P_v_5=turque_v_5.*2*pi.*r_135;
    %% 效率
    g_v_1=f_v_1.*1./(P_v_1);
    g_v_3=f_v_3.*3./(P_v_3);
    g_v_5=f_v_5.*5./(P_v_5);
%%  绘图
figure(1)
plot(r_135,force_v_1,'-o',r_135,force_v_3,'-*',r_135,force_v_5,'-^')
title('转速与拉力')
xlabel('转速')
ylabel('拉力')
legend('v=1m/s','v=3m/s','v=5m/s');
  
figure(2)
plot(r_135,turque_v_1,'-o',r_135,turque_v_3,'-*',r_135,turque_v_5,'-^')
title('转速与阻力矩')
xlabel('转速')
ylabel('阻力矩')
legend('v=1m/s','v=3m/s','v=5m/s');
  
figure(3)
plot(r_135,P_v_1,'-o',r_135,P_v_3,'-*',r_135,P_v_5,'-^')
title('转速与总功率')
xlabel('转速')
ylabel('总功率')
legend('v=1m/s','v=3m/s','v=5m/s');
  
figure(4)
plot(r_135,g_v_1,'-o',r_135,g_v_3,'-*',r_135,g_v_5,'-^')
title('转速与效率')
xlabel('转速')
ylabel('效率')
legend('v=1m/s','v=3m/s','v=5m/s');
  
figure(5)
plot(la_v_1,g_v_1,'-o',la_v_3,g_v_3,'-*',la_v_5,g_v_5,'-^')
title('前进比与效率')
xlabel('前进比')
ylabel('效率')
legend('v=1m/s','v=3m/s','v=5m/s');

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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 14:02
4楼F
五、结果图
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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 14:27
5楼F
六、总结(附地毯图)
       在螺旋桨尺寸和海拔固定的情况下,来流速度和转速作为自变量,拉力和效率作为因变量,可得如下结论:
              转速固定:
                                (1)来流速度越大,拉力越小,甚至降到负值(即风车状态);
                                (2)来流速度增大,效率先增大后减小,也会变为负值;
                                (3)来流速度过大会导致翼尖超声速,阻力矩急剧增大。
              来流速度不变:
                                (1)转速越大,拉力越大;
                                (2)转速增大,效率应该先上升后下降;
                                (3)转速过大,会导致导致翼尖超声速,阻力矩急剧增大,旋转所需的总功率指数增长。
             从前进比来看:
                                (1)随着前进比从零开始增大,效率系数先上升后下降。
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飞行棋狂魔 发布于2016-09-12 14:40
6楼F
附录:          各参数的定义
参考文献:   [1]刘沛清. 空气螺旋桨理论及其应用[M]. 北京航空航天大学出版社, 2006:54-59.
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常盘台中学校长 发布于2016-09-12 22:22
7楼F
我的六轴是1238桨,穿越机是6045桨,kt板固定翼倒是10寸,9寸,8寸,7寸,6寸都有
[img]http://bbs.makertime.org/attachment/1701/thread/5_410_07002a9c1bba766.jpg[/img]
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楠歌233 发布于2016-09-13 11:21
8楼F
虽然不知道是啥但是好厉害的样子,加油
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王WZJ_97 发布于2016-09-13 22:35
9楼F
不错 ,赞一个
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3.1 发布于2016-09-17 19:52
10楼F
不错不错
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法式油炸薯条 发布于2016-09-19 06:35
11楼F
围观
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ls.ls 发布于2016-11-15 22:10
12楼F
能否请斑竹模拟一下同等长度的桨在不同速度转速和相同拉力下不同的等效螺距的对比曲线图?
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兰若,公主魂 发布于2020-05-06 09:31
13楼F
    还不错的说呢,哈哈哈。
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