avans oranı - Advance ratio

Gelen havacılık ve deniz hidrodinamiği, önceden oranı için freestream akışkan hızı oranı olan pervane , rotor ya da cyclorotor uç hızı. Pervaneli bir araç sıvıya göre yüksek hızda hareket ederken veya pervane yavaş dönüyorsa, pervanesinin/pervanelerinin ilerleme oranı yüksek bir sayıdır; ve düşük hızda hareket ederken veya pervane yüksek hızda dönerken ilerleme oranı düşük bir sayıdır. İlerleme oranı, helikopter ve pervane teorisinde yararlı bir boyutsuz hızdır, çünkü pervaneler ve rotorlar , gerçek ilerleme hızından bağımsız olarak aynı ilerleme oranında her kanat kanadı kesitinde aynı hücum açısını yaşayacaklardır . Rüzgar türbinleri için kullanılan uç hız oranının tersidir .

matematiksel tanım

Pervaneler

İlerleme oranı J , şu şekilde verilen boyutsuz bir terimdir:

${\displaystyle J={\frac {V_{a}}{nD}},}$

nerede

V bir	m/s cinsinden serbest akış sıvı hızı, tipik olarak uçağın gerçek hava hızı veya geminin su hızıdır
n	pervanenin saniyedeki devir cinsinden dönme hızıdır.
NS	pervanenin çapı m

Helikopter rotorları ve siklorotorlar

İlerleme oranı μ şu şekilde tanımlanır:

${\displaystyle \mu ={\frac {V_{\infty }}{\Omega r}},}$

nerede

V ∞	m/s cinsinden serbest akış sıvı hızıdır, tipik olarak helikopterin gerçek hava hızıdır
Ω	rotor dönme hızıdır ${\displaystyle {\frac {rad}{s}}}$
r	m cinsinden rotor yarıçapı

Önemi

helikopterler

Tek rotorlu helikopterlerin ileri hızı, sonik uç hızı ve geri çekilen bıçak durmalarının bir kombinasyonu ile sınırlandırılır . İlerleme oranı arttıkça, geri çekilen pala tarafından deneyimlenen nispi hız azalır, böylece palanın ucu bir ilerleme oranında sıfır hız yaşar. Helikopter rotorları , göreceli hız azaldıkça kaldırmayı sürdürmek için geri çekilen bıçağı daha yüksek bir hücum açısına yönlendirir . Yeterince yüksek bir ilerleme oranında, bıçak, saldırının durma açısına ulaşacak ve bıçağın geri çekilmesini deneyimleyecektir. Özel olarak tasarlanmış kanat profilleri, yüksek kaldırma katsayılı kanat profillerini kullanarak çalışma ilerleme oranını artırabilir. Halihazırda, tek rotorlu helikopterler, pratik olarak 0,7'den daha düşük ilerleme oranlarıyla sınırlıdır.

Pervaneler

Avans oranı, herhangi bir uçuş koşulu için pervanenin performansını hesaplamaya izin verir. Spesifik bir pervane geometrisi için, J ilerleme sayısının bir fonksiyonu olarak verilen Kt çekiş katsayısı ve Kq tork katsayısını sağlayan grafikler kullanılabilir. Bu boyutsuz sayılar pervanenin gerçek itme ve torkunun hesaplanmasına izin verir . Bu katsayılar, tekne için deneysel olarak şu şekilde belirlenir: genellikle bir kavitasyon tünelinde veya bir çekme tankında gerçekleştirilen açık su testleri olarak adlandırılır.

İtme gibi hesaplanabilir:${\displaystyle T={kt}{\rho }{n^{2}}{D^{4}}}$

nerede

T	pervanenin N cinsinden itişidir
kt	çekiş katsayısıdır (boyutsuz)
ρ	sıvının kg/m³ cinsinden yoğunluğudur
n	saniyedeki devir cinsinden dönme hızıdır
NS	pervanenin çapı m

Tork , aşağıdaki şekilde hesaplanabilir:${\displaystyle Q={kq}{\rho }{n^{2}}{D^{5}}}$

nerede

Q	pervanenin Nm cinsinden torku
kq	tork katsayısıdır (-)

Uç hız oranıyla ilişkisi

Önceden oranı tersi olan uç hızı oranı , rüzgar türbini aerodinamik kullanılan: ${\ Displaystyle \ lambda }$

${\displaystyle \mu =\lambda ^{-1}}$.

Çalışmada, pervaneler ve rotorlar genellikle döner, ancak sabit bir sıvıya daldırılabilirler. Böylece uç hızı paydaya yerleştirilir, böylece hız arttıkça ilerleme oranı sıfırdan pozitif sonsuz olmayan bir değere yükselir. Rüzgar türbinleri, hareketli bir akışkan içinde sabit başladıkları için sonsuz değerleri önlemek için karşılıklı kullanırlar.

Ayrıca bakınız

• Eksenel fan tasarımı
• Geri çekilen bıçak durak
• helikopter rotoru
• Yavaş rotor
• Uçak pervanesi

Notlar

Dış bağlantılar

• Pervaneli Uçak Performansı ve Bootstrap Yaklaşımı
• MIT Termodinamik 11.7 Pervanelerin Performansı