miliamperios.com

Bootstrap Framework 3.3.6

Más de una docena de componentes reutilizables construidos para proporcionar iconografía, menús desplegables, grupos de entrada, navegación, alertas, y mucho más ...

Fundado el 23 de Junio de 2006. Todo sobre Química, Física, Aerodinámica, Electromecánica, Fundamentos del diseño de aeromodelos, formulas y teoremas...

Moderador: Moderadores

Por coupe_21
#1348687
Buenas
Viendo rpm de aviones reales según modelo rondan 2000rpm al máximo.
Mi duda es ...¿con una hélice a escala el modelo es mas eficiente?
Saludos
Avatar de Usuario
Por Pichi_Arg
#1348748
EDITADO


Hola compañero!!!

Pues...se trata de mayor eficiencia, se trata de estar dentro de las mismas condiciones de funcionamiento entre la hélice y el fluido...en nuestro caso el aire y así poder tener el máximo rendimiento del conjunto.
Por un lado, ninguna de las secciones de una hélice debe superar la velocidad del sonido:
La proximidad a la velocidad del sonido en el giro de la hélice produce una gran disminución en su rendimiento. Esto limita su diámetro y la velocidad de rotación.

Ahora, un poco de física y matemáticas:

La Velocidad tangencial (Vt), que será la velocidad de la punta de nuestra hélice, es el producto de la velocidad angular "W" por el radio de la hélice "R"; Vt= W x R

Una hélice de un avión, dependiendo del tamaño del mismo, podría llegar a 2mt (p.e. el de un Corsair).
En este caso, las rpms de un motor de ese tipo son de como dices, de alrededor de 2000rpm, pues bien:

N=2000rpm= 2000 1/min= 33.33 1/seg

W=Nx2xPi=33.33 1/seg x 2 x3.14 = 209.41 rad/seg


Vt= WxR= 209.41 rad/seg x 1mt = 209.41 m/seg

Por una cuestion de rendimiento (compresibilidad del aire, coeficientes dinamicos, etc...etc...) se hace girar la punta de helice a una velocidad inferior a la velocidad del sonido, la cual es 343 m/seg.

Ahora hagamos la analogía con un modelo con un motor de 50cc gasolina.
Sus rpms máximas con una hélice de 20" (radio = 0.254mt) serian unos 6500/7000rpms, supongamos la mayor.

N=7000rpm= 116.66 1/seg

W= Nx2xPi= 732.99 rad/seg

Vt= 732.99 rad/seg x 0.254m= 186.18 m/seg

O sea, estamos respetando las mismas condiciones que un avion real.

Evidentemente se puede hacer girar una hélice mas rápido, sin llegar a la velocidad del sonido, pero a partir de ahí empieza a bajar el rendimiento.
Es como por ejemplo cuando haces el mismo trayecto con tu coche a 90km/h o a 180km/h, bajo las mismas condiciones atmosféricas...a 90km/hr el coche seguramente consuma muchísimo menos que a 180km/hr, la diferencia esta en que has llegado el doble de rapido, pero has consumido bastante mas gasolina debido a que a tu coche le cuesta muchísimo mas atravesar el fluido (aire) a altas velocidades que a baja velocidad.
Última edición por Pichi_Arg el Mar, 17 May 2016 19:41, editado 1 vez en total.
Avatar de Usuario
Por Sixto
#1348766
Pichi se te ha olvidado el 2xPi.
W, que es la velocidad angular, debe estar en radianes/segundo
Entonces para el Corsair del ejemplo queda:
33Rev/seg x 2 x pi x Radio de la hélice(En metros)= 207 m/seg.
Para el 50cc. Con una hélice de 22" -> Radio 0,28 m
116rev/seg x 2 x pi x R = 204 m/seg.

Creo que lo del 10% que comentas, no es correcto.
El ratio entre esta velocidad y la del sonido o numero de mach es de mas o menos 0,6 y esta motivado porque es necesario garantizar que la hélice trabaje en régimen subsonico, que está comprendido entre 0 y 0,7.
Por encima de este ratio los perfiles trabajan de otro modo porqué los efectos de la compresibilidad del aire empiezan a ser significativos y se producen Ondas de choque que aumentan la resistencia de manera exagerada.
Por coupe_21
#1348767
Gracias por las explicaciones chicos!!!!
Avatar de Usuario
Por Pichi_Arg
#1348916
Perdon compañeros, ya he editado el post y realice la correccion del olvido del 2.Pi
Es lo que tiene hacer las cosas de memoria...a veces falla...culpa del alemán :roll:
Sds!
Por coupe_21
#1349764
Alguien sabe las pulgadas .paso de hélice y máximas rpm del motor de un fokker DvII???
Me parece muy interesante estos datos para reproducir bien el vuelo de cualquier maqueta.
Saludos
Avatar de Usuario
Por Pichi_Arg
#1349767
coupe_21 escribió:Alguien sabe las pulgadas .paso de hélice y máximas rpm del motor de un fokker DvII???
Me parece muy interesante estos datos para reproducir bien el vuelo de cualquier maqueta.
Saludos
Motor Mercedes D.IIIa
Maxima potencia de 204 hp a 1600rpm

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mercedes_D.III
:wink:
Avatar de Usuario
Por maik_nd7
#1361862
a todo esto.. no habeis comentado el efecto que se produce cuando una pala se come el aire turbulento de la otra... sin calculos y equaciones puedo deducir que a mas altas rpm mas turbulencias genera una pala y luego la que le sigue se come parte.. esto es mas evidente en helices de 3 o mas palas.. que hay de eso?
Por Sierpe
#1382462
Buenas tardes,

Informaros que las hélices de los aviones, normalmente giran a 2300 rpm en crucero, crucero alto 2500 rpm y en despegue a velocidad motor máxima, no mas de 2700 rpm.
Por coupe_21
#1382766
Hola
Gracias por comentar.
Para volar a escala yo creo que habría que copiar diámetro. Paso y rpm del avión original.
Una hélice que gira a 9000rpm en un biplano por ejemplo no lo veo yo muy eficiente.

Saludos

¡Elija que Addons deben funcionar, utilice sólo lo que realmente necesita!