Предполагая, что у меня есть винт с заданным диаметром (D), шагом, круткой лопасти и количеством лопастей, я теоретически могу проанализировать дискретные секции аэродинамического профиля в XFOIL и получить поляры подъемной силы и сопротивления для секций аэродинамического профиля для заданного числа Рейнольдса. . Используя новую информацию вместе с шагом и круткой (чтобы определить угол атаки для каждой секции), можно определить общую тягу и крутящий момент лопасти винта для заданных условий эксплуатации (об/мин и скорость полета). Еще более точно можно учитывать факторы индукционного воздушного потока для регулировки векторов скорости и углов атаки, испытываемых секциями аэродинамического профиля на лопасти, а итеративное решение может дать более точные данные о тяге и крутящем моменте для воздушного винта. Выполнение этого при различных рабочих условиях (об/мин и скорость полета) может дать много точек данных, позволяя построить кривую тяги, крутящего момента и КПД в зависимости от степени опережения. Я сделал все вышеперечисленное для определенного винта.
Однако, если бы я хотел изменить высоту полета (и, следовательно, плотность воздуха была бы другой), мое число Рейнольдса могло бы сильно отличаться для тех же условий эксплуатации. Сохраняются ли кривые тяги, крутящего момента и КПД винта? Или другое число Рейнольдса означает, что если я снова решу данные о тяге и крутящем моменте аэродинамических профилей, они дадут другие безразмерные данные в зависимости от коэффициента опережения?
Я рад предоставить более подробную информацию. С нетерпением жду выяснения этого!
Ваша поляра подъемной силы и сопротивления зависит от числа Рейнольдса. Вам нужно проверить, довольны ли вы тем, что XFoil генерирует для вас. Характеристики аэродинамического профиля довольно постоянны в широком диапазоне значений Re, поэтому на вас это может никак не повлиять.
Кроме того, если вы работаете с высокими скоростями острия, есть еще один фактор, при котором увеличение высоты также приводит к снижению температуры, поэтому вы увеличиваете число Маха острия, которое вам необходимо убедиться, что оно остается в пределах допустимости вашего метода расчета.
Независимо от числа Рейнольдса, теория импульса говорит, что если плотность воздуха уменьшается, приводной диск должен перемещать воздух быстрее, чтобы обеспечить такое же количество тяги. Следовательно, индуктивная скорость на приводном диске должна увеличиваться. Возвращаясь к реальному винту, для обеспечения этой дополнительной скорости требуется более высокая скорость вращения винта, поэтому требуемая скорость вращения также будет расти.
И наоборот, при заданных оборотах и индуктивной скорости будет создаваться меньшая тяга. Поскольку степень опережения пропорциональна отношению скорости набегающего потока к оборотам в минуту, степень опережения останется неизменной, а тяга при заданной степени опережения уменьшится. Это приведет к тому, что ваш коэффициент опережения - кривые тяги будут "сдвинуты вниз" по оси Y.
Питер Кемпф