Propulsión y empuje

1. fabricación del sistema de prueba de empuje estático (ver esquemas y fotografía, Fig. 2)

1. Formar dos casquillos cilíndricos en un torno con diámetro exterior 42,16 m m, longitud de ~ 10 mm y diámetro con el eje central de 9,50 mm.
2. Presione una brida cojinete de bolas en el agujero en cada buje. Inserte el flush de bujes en los dos puertos paralelos de la t 4 vías conexión, con los cojinetes en el exterior. Los bujes deberían caber estrechamente en la guarnición de la te. (Ver el montaje de pivote esquemático en la figura 2b.
3. Cortar dos tiras largo 100 mm el ángulo recto de extrusión de aluminio. Perfore un agujero de 3,2 mm en el centro del lado más largo de las protuberancias, ~ 45 m m encima de la base. Perfore dos agujeros cerca de los extremos de los lados más cortos de la protuberancia. \
4. Introduzca el eje a través de los dos rodamientos en la conexión en t de 4 vías. Incluso longitudes se deben exponer en cada extremo. Deslice las extrusiones de ángulo recto en los extremos del eje expuesto. Tornillo de la protuberancia de ángulo recto a la superficie de trabajo a través de los orificios de montaje. Instale las abrazaderas de eje en los extremos expuestos del eje para mantener la Asamblea centrado en el entre los soportes de ángulo recto.
5. Corte corto (~ 18 mm) y largo (~ 36 cm) longitudes de 42,16 mm tubos de PVC de diámetro exterior. Introduzca la longitud corta en el horizontal puerto de la conexión en t 4-way y la larga duración en el puerto de vertical. Inserte el casquillo de la pipa en el extremo de la longitud horizontal.
6. Colocar una báscula digital de precisión (±0. 1 o ±0. 01 g recomendado) debajo de la tapa de brazo horizontal de la tubería.
7. Montar los motores de hélice y ventilador en casquillos de la pipa. Las hélices deben compensarse para que las tapas no bloqueen el flujo de aire. Se recomienda que los motores de hélice se pegan a las cabezas de tornillos delgados instalados en casquillos de la pipa (Fig. 2 c).

2. realización de experimentos

1. Montar el propulsor más pequeño y tapa de motor tubo en el brazo vertical de la pipa.
2. Registrar las distancias (brazos de momento) desde el eje de pivote del eje motor de hélice (L_prop) y desde el eje de pivote para el punto de contacto del brazo horizontal de la escala.
3. Conectar el motor de la hélice a una fuente de alimentación de voltaje variable DC (apagada).
4. Encienda la báscula y tara (cero) la lectura.
5. Encienda el suministro de energía y variar la tensión en incrementos de ~0.4 V a 3,8 V. Para cada caso, el registro de la tensión, corriente, lectura de la escala (en gramos), y escala de rango durante la operación constante (típicamente oscila por ~0.3 - 5,0 g). Puede ser necesario golpear la hoja de hélice comenzar de spinning. Asegúrese que el flujo de aire en la dirección correcta (que fluye hacia la parte posterior del motor). Si no, invierta los conductores positivos y negativos de la fuente de alimentación.
6. Si está disponible, utilizar un anemómetro térmico para medir la velocidad de aire justo detrás (aguas abajo) de la hélice en unas condiciones. La velocidad varía en la zona de la cara del propulsor, así que esto es sólo una medida de orden de magnitud .
7. Repita los pasos 2.1-2.6 para el otro motor y propulsor y el ventilador de la PC. El ventilador puede funcionar a 12 V.

3. Análisis

1. Ecuación. 4, calcular los empujes del propulsor y fan (T) para cada caso medido. La mayor fuente de incertidumbre es la variación/oscilación en la escala de lectura durante el funcionamiento. Sustituye esta gama (paso 2.5) m en ecuación 4 para determinar la incertidumbre de empuje.
2. Para cada caso, calcular la potencia de entrada . La incertidumbre puede estimarse como , donde Δ y ΔV las incertidumbres de medición corriente y tensión (0.005 A y 0.005 V aquí).
3. En cada caso calcular la eficiencia de empuje . La incertidumbre para la eficacia de empuje sería .
4. Comparar los empujes medidos con los valores teóricos estimados usando las velocidades de anemómetro (ecuación. 3). Aquí la zona de salida puede ser estimada como la zona de la cara del propulsor/del ventilador, menos el área del eje o motor: . ¿Cómo estos se comparan con los valores de medición?