推进力和推力

Overview

资料来源: 亚历山大的贾斯汀;宾夕法尼亚州立大学机械与核工程系

飞机、火箭和轮船通过加速周围流体或高温燃烧产品以高速的速度产生推进力。由于动量守恒原理, 增加的流体速度导致了车辆的有效推力。推进系统的推力能力通常用静态推力试验来测量。在这些测试中, 推进系统安装和操作固定的, 仪器平台, 并在坐骑上的控股力被测量为推力

在本实验中, 将建立和建模一个小规模的静态推力测量装置。将测量两个模型飞机马达和螺旋桨系统的推力曲线和一个计算机冷却风扇。推力效率也将被评估 (推力/电力输入)。测量的推力值将与基于实测风速的理论预测进行比较。

Procedure

1. 静态推力测试系统的制作 (见示意图和照片, 图 2)

在车床上形成两个圆柱形衬套, 外径 42.16 mm, 长度〜 10 mm, 孔通过中心轴 9.50 mm。
在每个衬套上按一个法兰球轴承入孔。将衬套插入到4路三通接头的两个平行端口上, 并将轴承置于外部。衬套应紧贴在三通管件上。(参见图2b 中的枢轴组件示意图。
切割两个100毫米长的铝直角挤出长度。钻一个3.2 毫米孔在中间的挤压件的较长?...

Results

在图3a 中, 给出了在本实验中对三推进装置的推力与功率曲线。风扇达到最高推力, 达到0.68 ± 0.02 N 在11.83 ± 0.08 W 输入功率。较小的螺旋桨产生的推力比较大的螺旋桨略多, 但达到其最大工作电压为2.66 ± 0.04 w 图. 3b 提出了三装置的推力效率。对于小型螺旋桨和风扇, 效率一般随着功率的增加而减小。更大的推进器的效率是相对地恒定的在η ~ 0.03 N W^-1。

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Application and Summary

本实验介绍了在飞机和船舶上发现的流体推进装置的基本工作原理。建立了静态推力试验平台, 测量模型飞机螺旋桨和 pc 冷却风扇的推进能力。测量并比较了由此产生的推力和推进效率 (每个输入功率的推动力)。还根据下游射流速度估算了理论推力值。对推进系统性能的测量和评定, 如小规模, 是流体推进系统发展的关键阶段, 是保证发动机提供所需推力水平的关键。

流体推?...