Как тягу двигателя перевести в мощность

формула расчёта тяги по мощности

Тема раздела Электродвигатели, регуляторы, мотоустановки в категории Cамолёты — Электролеты; подскажите плиз, есть ли какая формула чтобы зная мощность в ватах перевести её в тягу в кг(гр). А то купил .

Опции темы

формула расчёта тяги по мощности

подскажите плиз, есть ли какая формула чтобы зная мощность в ватах перевести её в тягу в кг(гр).
А то купил е-метр и мощ там в ватах, а мнеб тягу мотора бы понять.

Одной мощности для расчёта недостаточно.
Попробуйте воспользоваться программой Motocalc: http://www.motocalc.com/index.html

чёго-то в этой проге как-то сложно всё. мне надо просто перевод можности в кг, хотябы приблизительно понимать.

Ватты в килограммы, к сожалению, перевести непросто. Для этого нужно знать некоторые параметры мотора, винта, самолёта и аккумулятора.
Или хотя-бы огласите, на чём и сколько ваттов у вас получилось — может, кто поможет прикинуть.
Т.е. — какой мотор, какой винт, аккумулятор, самолёт.

Тут действительно много данных нужно учитывать
А если уж совсем приблизительно.
То 200-250W это гдето 1кг +-чуть чуть.

у меня получилось на моторе 500kv (4-7банок) с винтом 13х11 650w 45A. Потянет ли это тренер 2.4 кг разамах крыла 1630мм

Может конечно не прав, но тягу винта можно определить из оборотов.
Мощность равна произведению момента на валу на обороты.
Формулы расчета доступны в иннете, да и в книжках по моторам.

Т.е. зная мощность (ток и напряжение) можно расчитать (померить) обороты, а затем по оборотам определить тягу винта из таблицы/кривой или формулы. Можно и наоборот из тяги винта расчитать необходимую мощность мотора.

Но это конечно если есть возможность определить тягу винта из оборотов, в противном случае мотокальк рулит или можно думаю найти и винтика расчет (не моя специальность, машинки люблю).

Тягу винта или тягу на лебедке?

Сдаётся мне, что на тягу мотора и установленный винт некоторое влияние оказывает!

Имеючи Е-МЕТР это делается легко. Только не из мощности, а с оборотов пропеллера.
Е-Метр нужно использовать как тахометр. Далее ищем прогу PropSelector (халява), вбиваем данные пропеллера, обороты, скорость модели (в статике 0)
и получаем тягу в любых величинах. Все намного проще пресловутого калька.

Почему нельзя из мощности: имеючи «эталонную мотоустановку» и просто меняя пропеллеры в разумных пределах наблюдаем такую картину: при отклонении от оптимальных параметров пропеллера (макс. КПД) мощность растет (потребляемая) а тяга падает. Задача №1 подобрать как раз такой идеальный пропеллер. Цель: иметь большую тягу при меньшем потреблении (про лелеяние липолек думаю не стоит забывать). Ну и про скорость воздушного потока не забываем.

Источник

Немного физики или как получить тягу исходя из мощности двигателя?

Romex

Новичок

Artil

Старожил
Старожил

Бурундук

Старожил

Romex, ежели симулятор, делайте так.

Для V=0 и малых скоростей тяга в кГс численно примерно равна мощности в л.с.
(100 л.с. = 100 кГс). Тут скорость движения самолёта пока не играет, основное — это Cy лопасти винта, ее размер и скорость ее вращения. Если вы, скажем, на форуме reaa.ru поинтересуетесь «статической тягой винтомоторной установки», вам дадут более точные цифры для разных пар мотор-винт, но порядок такой. Бывает и 0,7, бывает и 3, зависит от диаметра винта: чем больше, тем выше. Но больше единицы — это для шибко малоскоростных винтов.

Для «приличных» дозвуковых скоростей скорость уже играет. Там возьмите 0,8N/V (0,8 — к.п.д. хорошего винта).

Если тяга в кГс, а мощность в л.с., то коэффициент будет 60,8 (0,8 * 746 Вт/л.с. / 9,81 кГс/Н). Скажем для двигателя в 100л.с. при 100 м/c будет

60,8 *100/100 =60,8 кГс — несколько меньше, чем статическая тяга.

Видно, что «приравняются» две формулы при 60,8 м/с. Самая грубая (и не самая правильная) апроксимация — до этого значения постоянно, потом 1/V (вначале ограничивающий фактор — подъёмная сила лопасти, а потом — мощность, потребная для проталкивания лопасти сквозь воздух). А можно как нибудь красиво сгладить.

Читайте также:  У меня масло в двигателе gm какое можно долить

При V>0,7M ставьте резкое падение тяги (срыв обтекания на лопастях).

Это всё для винта с изменяемым шагом (винта постоянных оборотов), который крутится в наивыгоднейшем режиме на всех скоростях. Винты с фиксированным шагом «заточены» на какую-то одну скорость, поэтому там график тяги надо помножить на горб, равный 1 в точке оптимума и плавно уменьшающийся. Двухпозиционные винты обычно оптимизированы для взлёта (малые скорости) и крейсерской скорости — там будет двухгорбый мультипликатор. Но это уже уточнения.

Источник

Как найти силу тяги

Получите помощь лучших авторов по вашей теме

Что такое сила тяги

Сила тяги — сила, прикладываемая к телу для поддержания его в постоянном движении.

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

  • закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
  • тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Чтобы переместить неподвижный предмет, на него должна воздействовать некая сила. Чтобы изменить скорость движения предмета, также необходимо воздействие силы, замедляющей его или ускоряющей. Так как предметы обладают разной массой и соответственно разной инертностью, силы, достаточные для эффективного воздействия, тоже будут различаться.

Состояние ускорения после воздействия силы тяги

Когда движение равномерное, сила тяги и сила трения совершают одинаковую работу, уравновешивая друг друга. Воздействие силы на тело в направлении движения придает ему ускорение. Если направить ту же силу в противоположном направлении, она замедлит движение тела, что можно назвать отрицательным ускорением.

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе \(m\) , умноженной на ускорение \(a\) . Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы \( F_т-\;F_<с>=m\;\times\;a\) , где \(F_т\) — сила тяги, \(F_<с>\) — силы сопротивления.
При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

  • сила тяжести mg;
  • сила реакции опоры \(N\) ;
  • сила трения \( F_<тр>\) ;
  • сила тяги \(F\) .

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: \(F_т-\;F_с-\;mg\;\times\;\sin\alpha=m\;\times\;a.\)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением \(A\;=\;F\;\times\;s\) . \(s\) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Какое условие должно соблюдаться

Сила тяги всегда должна быть больше противодействующих ей сил.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность \(N\) можно вычислить по формуле \(N=F_т\;\times\;v\) , где \(v\) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: \(F_т\;=\;\frac N v.\)

Измерение и обозначение силы тяги

Силу тяги обозначают \(F_т\) или \(F\) . Единица измерения — ньютон ( \(Н\) ).
Для решения задач недостаточно измерить усилие, приложенное к объекту, и выразить его конкретным числом, так как сила обладает еще и направлением. Чтобы подчеркнуть, что сила — векторная величина, к буквенному обозначению добавляют стрелку.

Как определить силу тяги двигателя. Примеры решения задач

Задача 1

Автомобиль может разгоняться до 216 км/ч. Максимальная мощность двигателя равна 96 кВт. Определите максимальную силу тяги двигателя.

Решение

Переведем киловатты в ватты, а километры в час — в метры в секунду:

\(F_т\;=\;\frac N v = \frac<96000> <60>= 1600 Н\)

Задача 2

Троллейбус весом 12 тонн за 5 секунд проезжает по горизонтальной дороге 10 метров. Сила трения равна 2,4 кН. Определите силу тяги, которую развивает двигатель.

Решение

Переведем тонны в килограммы, а килоньютоны в ньютоны:

\(F_т-\;F_<тр>=m\;\times\;a\) , следовательно, \(F_т=m\times a\;+\;F_<тр>\)

Чтобы определить ускорение а, воспользуемся формулой \(s\;=\;\frac2\)

Подставив численные значения величин, получаем:

Задача 3

Транспорт, весящий 4 тонны, едет в гору. Уклон — 1 метр на каждые 25 метров пути. \(\mu\) — 0,1 от силы тяжести, \(а = 0\) . Определите силу тяги.

Решение

Сделаем проекции на координатные оси:

Подставим значение \(F_<тр>\) в уравнение \(OX\) и определим \(F_т\) :

Найдем синус и косинус \(\alpha\) , подставим их в общую формулу:

Источник

Ликбез по физике (4). Тяга и удельный импульс ракетных двигателей

Внимательное, вдумчивое прочтение этой статьи поможет разобраться с многими проблемами современной школьной физики а также поможет в решении задач с вертолётами.

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.

Остолопов прошу не беспокоить меня и нормальных читателей тупыми комментами и своим бестолковым блеянием. Тупые комментарии буду просто стирать, а их бестолковых авторов — банить.

Напомню основные принципы обучения, высказанные умными людьми. Аристипп Киренейский: «Детей надо учить тому, что пригодится им, когда они вырастут» . Академик АН СССР Г.С. Ландсберг, главный редактор многократно переиздаваемого «Элементарного учебника физики»: » Преподавание в средней школе, как, впрочем, и всякое иное преподавание, не может быть, конечно, исчерпываю­щим. Однако его необходимо строить таким образом, чтобы в дальнейшем учащийся мог и должен был бы доучиваться, но никогда не был бы вынужден переучиваться . «

Однако, преподавание физики в современной школе осуществляется ВОПРЕКИ этим двум основным принципам обучения. Детям вдалбливают представления о мироустройстве, о физических законах на уровне представлений, ошибок и заблуждений XVII. XVIII веков. Я не хочу сказать, что всё, привнесённое учёными того времени в физику, было целиком и полностью ошибками и заблуждениями, вовсе нет. Взять, к примеру, три закона Ньютона, на которых и выстроена вся праильная физика. Но многие теории требуют немедленного пересмотра — например, пора отказаться от понимания энергии, предложенного Лейбницем * (mgh и mV^2/2)

*Там длинная статья, не для куриных мозгов. В принципе, все обоснования отказа от энергии, придуманной Готтфридом Лейбницем, и соответственно, от закона сохранения этой лейбницевской энергии, уже имеются в других моих статьях на этом канале «Не верь стереотипам». Перечень этих статей можно найти тут .

Как я говорил, мы (человечество) уже двадцать лет тому назад шагнули в новое тысячелетие, в конце XVII — начале XVIII века изобрели паровые двигатели, потом заменили их на более совершенные двигатели внутреннего сгорания, построили сотни миллионов автомобилей, причем в некоторых особо развитых странах, число автомобилей, мощность каждого из которых измеряется десятками и сотнями лошадиных сил, уже сравнивается с числом жителей. Мы покорили небо — самолётами и вертолётами, так что перелёт из одной страны в другую стал более обыденной вещью, чем в XIX веке переезд дворянской семьи на лето из города в поместье. Более того — 60 лет тому назад мы шагнули в космос. Но в школах до сих пор преподают физику на уровне, когда качестве тяги использовали людей, ослов и лошадей.

В школах до сих пор учат, что:

Работа равна: A = F S cosα

Мощность равна : N = A / t

КПД равен = А_полезная / Е_затраченная

Можно ли с помощью этих формул определить работу, совершаемую реактивными ракетными двигателями? Определить их мощность? Определить их КПД? Смотрим на рис. 1. Предположим, что у нас есть две ракеты, одна из которых «стоит на столбе» пламени изрыгаемого реактивным ракетным двигателем, а другая, уже набрав к этом моменту некоторую скорость, продолжает равномерно подниматься вверх.:

Может быть, попросим помощи для решения этой простой задачи у академических дедушек из ОФН РАН, у чиновников из Министерств просвещения, а также высшего образования и науки, у школьных учителей физики, наконец?

Не обижайтесь. Придурков, которые начнут писать тупые посты в стиле «а как же разрабатывали и строили ракеты до этого?» я буду сразу банить.

Что мне нравится у ракетчиков — они будто бы позабыли про все те глупости, которыми их пичкали в школе. Если мы посмотрим на характеристики ракеты-носителя, то там мы не увидим ни мощности двигателей (напомню, что, согласно школьных учебников, мощность — это работа. выполняемая в единицу времени), ни коэффициентов полезного действия, ни тем более «положительной и отрицательной работы», существование которых проповедовали остолопы-теоретики Ландау и Лифшиц, или одной из последних глупостей, изобретенных остолопами-теоретиками — «мощности силы»**

**Если кто знает автора этой беспросветной глупости, автора этой невероятной чуши, кто первым занёс этот вопиющий идиотизм в физику, расскажите мне, пожалуйста.

Давайте посмотрим на ТТХ (тактико-технические характеристики) любой ракеты-носителя. Возьмём, к примеру, «Ангару -1.2ПП»:

Вы где-нибудь видите среди ТТХ мощность? КПД? Или, боже упаси, «мощность силы»? Нет, мы видим лишь ТЯГУ, которая с успехом заменяет ракетчикам мощность, причем она различная на уровне моря и в вакууме — по причине разницы внешнего давления, видим УДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС — это показатель эффективности двигателя, что-то вроде КПД и видим ВРЕМЯ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ, которое помогает рассчитать весь импульс силы, необходимый для вывода космического корабля на орбиту Земли. Ведь поднимает ракету в небо, в космос, не энергия, придуманная 3,5 века тому назад Лейбницем, а импульс силы, на основании второго закона Ньютона, которому, как ни странно, тоже 3,5 века: Δ(mV) = ∫ F(t) dt — это второй закон Ньютона в дифференциальной форме. Масса m и скорость ракеты V, а также тяга маршевых двигателей постоянно меняются — и в этом есть некоторая сложность расчётов космических стартов. На самом деле надо еще учитывать плотность атмосферного воздуха, его сопротивление движению ракеты, даже географическую широту, с которой стартует ракета, но это уже «высший пилотаж», которым мы не будем забивать пока головы — важно понять основы.

Давайте посмотрим ТТХ реактивного ракетного двигателя РД-191, применяемого в первой ступени этой ракеты-носителя.

Давайте сначала остановимся на ТЯГЕ — то есть той самой движущей силе, которая и отправляет ракеты в космос.

Заглянем в гости к барышне Вики — так как в освоении космоса Россия, со времён СССР, впереди планеты всей, то разумеется, русскоязычной Вики доверия в «космических вопросах» больше всего:

И что же мы тут видим?

То есть F = V_eff * dm/dt

Или же, в более понятной форме: F * dt = V_eff * dm из которого и получаем Δ(mV_eff) = ∫ F(t) dt

Второй закон Ньютона РУЛИТ .

То есть — энергия ракетного топлива (пропелланта, состоящего из керосина РГ-1 и жидкого кислорода) тратится на создание требуемой тяги, подъёмной силы в течение определенного времени — то есть на создание импульса силы, который и позволит выполнить ПОЛЕЗНУЮ работу по запуску на орбиту Земли нового спутинка или космического корабля.

А что с энергией имени Лейбница? Где же она? Если сказать честно , то — в полной ж. — взять, к примеру, расчёт этих «лейбницевских энергий» по телеметрии старта ракеты Falcon-9 . Но тем не менее, эту дурь насчёт mgh и mV^2/2 продолжают чуть ли молотком вдалбливать в головёнки несчастных школьников.

Что же такое УДЕЛЬНАЯ ТЯГА, вернее правильно называть эту величину УДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС двигателя?

Удельный импульс — это как раз и есть показатель ЭФФЕКТИВНОСТИ реактивного ракетного двигателя в чистом виде. Он показывает, сколько пропелланта, т.е. ракетного топлива надо сжечь, чтобы создать единичную движущую силу (1 ньютон или 1 кГс) в течение единицы времени (1 секунда). Вопрос для проверки усвоения: допустим имеются три реактивных двигателя. Один, затрачивая 1 грамм топлива, может создавать движущую силу в 1 Н в течение 1 секунды, другой, затрачивая 1 грамм того же самого топлива, может создавать движущую силу в 2 Н в течение одной секунды, третий — затрачивая 1 грамм того же топлива может создавать движущую силу 0,5 Н в течение 5 секунд. Какой из этих двигателей самый эффективный? Другими словами, какой из этих двигателей имеет самый высокий КПД?

Теперь скажите мне — разве такие объяснения не будут понятны школьникам 10. 11 классов? Или даже в 8 и 9 -ом?

Единственное, что мне не нравится, это измерение УДЕЛЬНОГО ИМПУЛЬСА в секундах. Этим замыливается смысл удельного импульса — обычно это МАССОВЫЙ расход топлива на создание единичного импульса. То есть единица измерения удельного импульса должна быть:

кГс * c / г (полученный импульс движущей силы делим на кол-во израсходованного топлива)

или, в системе Си:

В справочниках, которые мне попадались под руку, речь идёт о МАССОВОМ, а не ВЕСОВОМ удельном расходе топлива. Возможно, для расчётов космических стартов удобнее пользоваться весовым удельным расходом топлива, в этом случае мы получаем единицу измерения весового удельного расхода топлива в системе Си:

H * с / H = с , но, как я уже сказал, в этом случае замыливается физическая суть удельного импульса и я бы рекомендовал даже весовой удельный импульс силы измерять в Н * с / Н . Пускай эта единица измерения и выглядит слегка противоестественно, то в данном случае становится сразу же понятно, что речь идёт о ВЕСОВОМ удельном импульсе движущей силы, а не о времени.

Ликбез, то есть урок закончил. Продолжение следует.

Источник

Adblock
detector