Какой скорости может достичь самолет с винтом в качестве движителя?

Aaz>>>> Мощный аргумент! Самому не смешно?
sas1975kr> sas1975kr>> Aaz, соотношение 5:15 откуда взялось?
В.М.>> Это типичные значения аэродинамического качества "обычных" крыльев на сверхзвуке и дозвуке.
sas1975kr> Оставим за скобками сами значения (5 что-то на сверхзвуке не припомню)

Можно достичь чуть большего, порядка 7-8, но уж очень изощренными методамиЮ, в пропеллер не пойдет - типа дельтавидных крыльев снаплывом.

sas1975kr> 1) Классический винт на дозвуке считают именно как крыло. Но при этом странно что не учитывается радиальная составляющая скорости. Там ведь обтекание не с 0.5М. А уже ближе к дозвуку.

У большинства "обычных" винтов -именно дозвук, так из сознательно проектируют. Только всякие экстремальные штуковины вроде винтов гоночных самолетов и моделей или несущие винты вертолетов (там просто радиус огромный) доходят до колозвука и чуть за него.

sas1975kr> 2) Возникают сомнения что винтовентилятор, а особенно на сверхзвуке можно считать как крыло.

Его так никто и не считает, но точно так же - никто так его не использует.

sas1975kr> Поэтому и спросил - исходя из какой теории на сверхзвуке считается винтовентилятор как крыло?

Из той, что он там (на сверхзвуке) на практике не применяется. Если уж дошли хотя бы до вентилятора второго контура в ТРДД, то стараются приделать ВЗ, кторый все в дозвук перводит.

sas1975kr> Так вот ее учет как-то и не виден. Классическая теория винта разработана для дозвука.

И она основана на теории дозвукового крыла.

sas1975kr>А какие модели есть для сверхзвука?


Соответсвенно модели сверхзвукового крыла

sas1975kr> Классическая теория идеального винта построена ЕМНИП именно на этом предположении.
Значит, классическая теория идеального винта не работает на сверхзвуке.
Это ж не значит, что не работает ВИНТ.

Татарин>> А газодинамика - конечно учитывается. Сверхзвуковая.
sas1975kr> Так вот ее учет как-то и не виден. Классическая теория винта разработана для дозвука. А какие модели есть для сверхзвука?
Молекулярная динамика - точно есть.

Но я принципиально не понимаю, какая связь между наличием теории и работой устройства. Если нет теории для дивайса, то работать он никак не может?
Вот, скажем, нет у нас толковой теории гравитации... и?

Татарин>> Тут для простоты рассмотрения можно к обычной молекулярной динамике перейти: взять и представить, что бывает с отдельной молекулой. Очевидно, что принципиально - от неё можно оттолкнуться, с какой скоростью бы она не летела.
sas1975kr> Низзя. Корпускулярную теорию применяют на гиперзвуке. Наколько помню газодинамику при М<4 она не применяется.
?! А что не позволяет её применить? Религия?

Просто МД - наиболее вычислительно-ёмкий метод. К ней обращаются тогда, когда иные приближения не работают.

sas1975kr> Это к тому что если нет экспериментальных данных и матмодели, то на основании чего можно производить расчет?
Почему нет?
Вроде, есть - крылья-то на сверхзвуке как-то считают, да и МД при желании...

sas1975kr> 2) Возникают сомнения что винтовентилятор, а особенно на сверхзвуке можно считать как крыло.

Винтовентиляторы вообще то на сверхзвуковых скоростях и не работают .
Окружная на перефирии у СВ-27 и СВ-92 ~ 230...245 м/с на взлётном режиме

Вот вентиляторы - другое дело тут одноступенчатые (транс)сверхзвуковые скорее правило чем исключение.

Да, ещё чтоб не путать, сверхзвуковая рабочая ступень вообще-то не означает что на входе сверхзвук, вполне могут быть стендовые метров …дцать в секунду или полётные 0,8М. Речь об относительной скорости.

В.М.> Соответсвенно модели сверхзвукового крыла

А обоснование / границы применимости?
Как минимум на сверхзвуке необходимо учитывать взаимное влияние частей винта и двигателя. Тем более что у винтовентилятора малое удлиннение и его как крыло даже на дозвуке вряд ли можно считать.

Любая теория в газодинамике всегда имеет погрешность.

Корпускулярная теория применяется при М > 3..4.
Потому что на меньших скоростях дает сильно большую погрешность.

Поэтому и сомнения берут что можно основываться на модели сверхзвукового крыла.

В.М.>> Соответсвенно модели сверхзвукового крыла
sas1975kr> А обоснование / границы применимости?

Да ровно те же, что и для крыльев. С чего нужно применять другую теорию для диапазона М0.9-2.0?

sas1975kr> Как минимум на сверхзвуке необходимо учитывать взаимное влияние частей винта и двигателя.

Их и на дозвуке учитывают. Не вижу никакой разницы...

sas1975kr> Любая теория в газодинамике всегда имеет погрешность.
sas1975kr> Корпускулярная теория применяется при М > 3..4.
sas1975kr> Потому что на меньших скоростях дает сильно большую погрешность.
sas1975kr> Поэтому и сомнения берут что можно основываться на модели сверхзвукового крыла.

А кто ж вам сказал, что для расчета сверхзвуковых крыльев используют корпускулярную теорию?

Татарин> ?! А что не позволяет её применить? Религия?
Татарин> Просто МД - наиболее вычислительно-ёмкий метод. К ней обращаются тогда, когда иные приближения не работают.

Стоп. Мы кажется о совсем разных теориях говорим. Я о корпускуляной, вы о молекулярной динамике.
П.С. А у МД разве нет ограничения по количеству молекул в расчете?

sas1975kr>> Это к тому что если нет экспериментальных данных и матмодели, то на основании чего можно производить расчет?
Татарин> Почему нет?
Татарин> Вроде, есть - крылья-то на сверхзвуке как-то считают, да и МД при желании...

Не учитывается взаимное влияние частей двигателя / движителя...

Татарин> Ну... эээ... гидродинамика на сверхзвуке как бы совсем плохо работает. Нет главного её главного предположения - о несжимаемости и непрерывности среды.

Но-но-но!!!

Не путай людей, и сам не путайся
Гидродинамика - это не только про жидкость, тем более несжимаемую Она на самом деле "про всё"

То, что ты сказал - это про несжимаемую жидкость. А вовсе не про гидродинамику вообще.
А жидкость - она себе вполне может быть и сжимаемой, кто мешает-та?
Более того: гидродинамике нет такой уж принципиальной разницы, что там у тебя - сжимаемая жидкость или газ; система уравнений замкнётся другим уравнением состояния, только и всего.

Татарин> А газодинамика - конечно учитывается. Сверхзвуковая.

А газодинамика - это часть гидродинамики
Ну вот такая уж не совсем удачная русскоязычная терминология на сей счёт, но переделывать уже поздно
У наглых саксов более удачный термин - physics of fluids; туда вообще органично всё вписывается - и газы, и жидкости всех видов, и плазма, и т.д. и т.п.

hcube> Я имел в виду, что Cx на то и Сx, чтобы от скорости НЕ зависеть.

Мдя... жесть...
А мы еще Кенгуру пинаем

Fakir> Гидродинамика - это не только про жидкость, тем более несжимаемую Она на самом деле "про всё"
Fakir> То, что ты сказал - это про несжимаемую жидкость. А вовсе не про гидродинамику вообще.
Fakir> А жидкость - она себе вполне может быть и сжимаемой, кто мешает-та?

Определение Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием механических напряжений, даже сколь угодно малых, сохраняя при этом объём, разве не так? Или уж давайте определимся вотличиях жидкостей и газов.

Fakir> Более того: гидродинамике нет такой уж принципиальной разницы, что там у тебя - сжимаемая жидкость или газ; система уравнений замкнётся другим уравнением состояния, только и всего.

Ну примерно так.

В.М.> Определение Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием механических напряжений, даже сколь угодно малых, сохраняя при этом объём, разве не так?

Это "школьное" определение. "Точность" у него - ну примерно как и у "школьной" же формулировки 2-го закона Ньютона, F=ma

На самом деле жидкости вполне себе сжимаемы. И вода в том числе. Не будь она сжимаема - уровень океана был бы на пару десятков метров выше без всякого глобального потепления
Если же вы рассматриваете ударные волны (ну, взрыв) в той же воде, или даже в твёрдой теле - ни о какой несжимаемомсти в принципе речи быть не может, потому что результат будет априори абсурдным. Та же фигня и со звуком.

В.М.> Или уж давайте определимся вотличиях жидкостей и газов.

Дык всё давно украдено до нас
И даже в "школьных" определениях в принципе говорится, что молекулы газов взаимодействуют только при столкновениях, а молекулы жидкости - всё время.
Это тоже сильно грубо и кривовато, но к сути уже ближе. Уровень не 7-го класса, а 10-го
Если же на "первокурском" языке - жидкости имеют ближний порядок (но не дальний - в отличие от твёрдых тел; а у газов ваще никакого нет).
А если совсем по-хорошему... то это #опа Поскольку полноценной теории жидкостей нету до сих пор, это ядрёнейшие статы, и вообще жуть и мрак

sas1975kr>> Низзя. Корпускулярную теорию применяют на гиперзвуке. Наколько помню газодинамику при М<4 она не применяется.
Татарин> ?! А что не позволяет её применить? Религия?

Дык применить можно, но это или ядрёное численное моделирование, или надо вводить эмпирические коэффициенты
"Ньтоновский" подход хорош для гиперзвука, когда и без особой эмпирики всё хорошо получается.
А иначе "просто на сверхзвуке" ты получишь лишь качественно сходную картинку, с очень-очень большой количественной неувязкой.
Собственно, с этим и была проблема 200 лет - что Ньютоновская теория нифига не объясняла подъёмную силу крыла (на дозвуке, ессно, тогда еще о сверхзвуке не думал никто), несходанс был просто чудовищный.

digger>> То есть сверхзвуковых ступеней, в смысле лопатки сo сверхзвуковым профилем, бывает не более 1?
Aaz> Насколько я пониммаю, да. Погасить скорость потока на входе в двигатель удается, видимо, не всегда - но вот далее воздуху уже никто не дает разгоняться - слишком это невыгодно.

Ну погасить-то до дозвука никакой проблемы нету - прямой скачок, и вуаля, дёшево и сердито
Только невыгодно это, больно уж велик нагрев, и рост давления получается несоразмерен росту плотности... И даже при торможени через набор скачков, всё по Осватичу, может оказаться невыгодно. Сжатие-то ударное, не адиабатическое.

Invar> Нет, конечно. Д-27, например, - 2 сверхзвуковых ступени КНД.

А как они там расположены-то??? Неужто прямо две "первые" ступени - сверхзвуковые?

Fakir> Это "школьное" определение. "Точность" у него - ну примерно как и у "школьной" же формулировки 2-го закона Ньютона, F=ma

Ну уж школьное бОльшая часть вычислитльной гидро- газодинамики им же и оприрует.

Fakir> Если же вы рассматриваете ударные волны (ну, взрыв) в той же воде, или даже в твёрдой теле - ни о какой несжимаемомсти в принципе речи быть не может, потому что результат будет априори абсурдным. Та же фигня и со звуком.

Там "сжимаемость" - всго лишь удобная матмодель. Как и в тврдом теле.

Fakir> И даже в "школьных" определениях в принципе говорится, что молекулы газов взаимодействуют только при столкновениях, а молекулы жидкости - всё время.

Эээ, тоже модель.

Fakir> А если совсем по-хорошему... то это #опа Поскольку полноценной теории жидкостей нету до сих пор, это ядрёнейшие статы, и вообще жуть и мрак

Оно самое и есть. Есть вполне адекватные модели для большого числа диапазонов, а общй тори - таки нет.

Fakir>> Это "школьное" определение. "Точность" у него - ну примерно как и у "школьной" же формулировки 2-го закона Ньютона, F=ma
В.М.> Ну уж школьное бОльшая часть вычислитльной гидро- газодинамики им же и оприрует.

Не таким определением жидкости оперируют, а иногда оперируют моделями несжимаемой жидкости (когда идеальной несжимаемой, когда "просто" несжимаемой).

В.М.> Там "сжимаемость" - всго лишь удобная матмодель. Как и в тврдом теле.

Ы? Архиреальный факт Есть сжимаемость, такова природа

В.М.> Эээ, тоже модель.

Дык вся физика - модели, но под ними обычно какие-то факты лежат

Fakir>> А если совсем по-хорошему... то это #опа Поскольку полноценной теории жидкостей нету до сих пор, это ядрёнейшие статы, и вообще жуть и мрак
В.М.> Оно самое и есть. Есть вполне адекватные модели для большого числа диапазонов, а общй тори - таки нет.

То несколько другие модели С другой точки зрения, полноценной теории ab ovo, так скз - а не модели прикладные, с ними-то куды как лутьше дела обстоять.
А так чтоб полноценно адекватная с теоретической точки зрения модель... ну может для жидкого гелия разве где-то так, приближается

Кнудсен - то из другой оперы, это свободномолекулярное течение. Условия намного более "жёсткие", чем для применимости "ньютоновского" подхода к расчёту подъёмной силы и сопротивления.

Fakir> Кнудсен - то из другой оперы, это свободномолекулярное течение. Условия намного более "жёсткие", чем для применимости "ньютоновского" подхода к расчёту подъёмной силы и сопротивления.

Давно было и голову на отсечение конечно не дам.
Но насколько я помню границами применимости ньютоноского подхода как раз число Кнудсена и является.
В аэродинамике принято учитывать молекулярный подход к сопротивлению воздуха при
Kn>0.1
При Kn<0.1 воздух считается сплошной средой и атомно-молекулярный характер
его состава явно не учитывается. И работает механика сплошных сред.

digger>>> То есть сверхзвуковых ступеней, в смысле лопатки сo сверхзвуковым профилем, бывает не более 1?
Invar>> Нет, конечно. Д-27, например, - 2 сверхзвуковых ступени КНД.
Fakir> А как они там расположены-то??? Неужто прямо две "первые" ступени - сверхзвуковые?

Вполне обычно , но, вообще, схема интересная:
Это из того, что под рукой : Зрелов В.А. Отечественные ГТД. Основные параметры и конструктивные схемы. М.: Машиностроение, 2005, Стр. 32 - описание первых двух ступеней как сверхзвуковых, Стр. 50 - схема
Разрез из PW справочника: Двигатели 1944-2000.
Д-27 просто для примера. Если искать вентилятор с двумя-тремя сверхзвуковыми ступенями, то, соответственно, нужно что-то быстрое с невысокой m и приличной степенью повышения давления в вентиляторе, НК-144А, наверное, подойдет

sas1975kr> Но насколько я помню границами применимости ньютоноского подхода как раз число Кнудсена и является.

Блин, ну найдите Абрамовича да почитайте.

И еще раз, не путайте применимость ньютоновского закона сопротивления со свободномолекулярным течением. Это РАЗНЫЕ вещи.

sas1975kr> В аэродинамике принято учитывать молекулярный подход к сопротивлению воздуха при Kn>>0.1
sas1975kr> При Kn<0.1 воздух считается сплошной средой и атомно-молекулярный характер
sas1975kr> его состава явно не учитывается. И работает механика сплошных сред.

Вы понимаете смысл прочитанного текста?
Ньютоновский подход приемлимо работает на гиперзвуке в рамках модели сплошной среды.
Свободномолекулярное течение не при делах еще.

Invar> Разрез из PW справочника: Двигатели 1944-2000.

Картинка-то красивая, да только нифига не понятно
Вот если б какой-то графичек профиля скорости и прочих параметров потока вдоль движка...

Fakir> Блин, ну найдите Абрамовича да почитайте.
Fakir> И еще раз, не путайте применимость ньютоновского закона сопротивления со свободномолекулярным течением. Это РАЗНЫЕ вещи.

1) Не заводитесь. Я ж не опровергаю вас, а сам пытаюсь вспомнить
2) Условием применения метода Ньютона является предположение о том, что частицы не взаимодействиют друг с другом. Есть простая численная мера - длинна свободного пробега молекулы по отношению к характеристическому размеру. Что и есть число Кнудсена. Идеальная область применения ньютоновского закона - свободномолекулярное течение. Это гиперзвук. Его можно применять и при Kn < 10 но с большими погрешностями. При Kn<0.1 более точные результаты дает применение законов механики сплошных сред.

Fakir> Вы понимаете смысл прочитанного текста?
Fakir> Ньютоновский подход приемлимо работает на гиперзвуке в рамках модели сплошной среды.

Вроде бы да. В вашем скриншоте ничего противоречещего тому, что сказал я нет.
В механике сплошных сред рассматриваются движения таких материальных тел, которые заполняют пространство непрерывно, пренебрегая их молекулярным строением.
По моему скромному разумению это как раз противоречит исходному постулату Ньтоновского подхода - рассмотрению движения именно частиц. Т.е. все же разные разделы механики.

sas1975kr>>А какие модели есть для сверхзвука?
В.М.> Соответсвенно модели сверхзвукового крыла

Попытался себе представить винт со стреловидной кромкой. При том, что с учетом радиальной скорости стреловидность должна возрастать от оси вдоль радиуса. И получается какя-то кракозябла вроде той, что постил Винитский.

Татарин> Вроде, есть - крылья-то на сверхзвуке как-то считают...
sas1975kr> Не учитывается взаимное влияние частей двигателя / движителя...
Это с какого перепугу не учитывается? Все вихревые модели (например, для крыла с наплывами или схемы "бесхвостка с ПГО"), насколько я знаю, именно взаимное влияние и учитывают. Термин "close-coupled canard" тебе знаком?

Aaz> Это с какого перепугу не учитывается? Все вихревые модели (например, для крыла с наплывами или схемы "бесхвостка с ПГО"), насколько я знаю, именно взаимное влияние и учитывают.

т.е. взяв К=5, ты все это учел?

Для винта есть отдельная вихревая модель винта. Но она, ЕМНИП есть только для дозвука. А вот для сверхзвука?

Да и соотношение КПД винтов как соотношение аэродинамических качеств профилей как то уж очень упрощенно выглядит. Как минимум сверхзвуковой винт будет по диаметру меньше.

Aaz> Термин "close-coupled canard" тебе знаком?

Все бы вам хитрыми терминами попугать.
Нет. Я все же по специальности не работал. Да и ракетчик я. У нас хитрых аэродинамических схем и наплывов можно сказать и нет

П.С. Да дайте уж попридираться. Просто если считать как ты, Ааз, то получается что сверхзвук с винтом возможен.