Potrubní ventilátor - Ducted fan
Dmychadlo je pro zajišťování pohybu vzduchu uspořádání přičemž ventilátor , což je druh vrtule , je uložena uvnitř válcového krytu nebo kanálu . Kanál snižuje ztráty v tahu od špiček listů vrtule a změna průřezu potrubí umožňuje konstruktérovi výhodně ovlivnit rychlost a tlak proudu vzduchu podle Bernoulliho principu . Potrubní ventilátorový pohon se používá v letadlech , vzducholodi , vznášedlech a balíčcích ventilátorů .
Tryskový ventilátor je stacionární dmychadlo používají pro pohyb vzduchu skrz budov nebo tunelů.
Potrubní ventilátory mají obvykle více a kratších lopatek než konvenční vrtule, a proto mohou pracovat při vyšších rychlostech otáčení.
Aplikace
V letadlových aplikacích je provozní rychlost nestíněných vrtulí omezená, protože rychlosti špiček se blíží zvukové bariéře při nižších rychlostech než ekvivalentní vzduchový ventilátor. Nejběžnějším uspořádáním potrubního ventilátoru používaným v letadlech plné velikosti je dvouproudový motor, kde sílu pro otáčení ventilátoru zajišťuje plynová turbína . Turbodmychadlové motory s vysokým poměrem obtoku se používají téměř u všech civilních letadel , zatímco vojenské stíhačky obvykle využívají lepší vysokorychlostní výkon dvouproudového turbodmychadla s nízkým poměrem obtoku a menším průměrem ventilátoru. Odsávací ventilátor však může být poháněn jakýmkoli zdrojem hřídelového výkonu, jako je pístový motor , Wankelův motor nebo elektrický motor . Jakýsi potrubní ventilátor, známý jako vějíř nebo pod obchodním názvem Fenestron , se také používá k výměně ocasních rotorů u helikoptér .
Potrubní ventilátory jsou upřednostňovány v letadlech VTOL , jako je Lockheed Martin F-35 Lightning II , a dalších nízkootáčkových provedeních, jako je vznášedlo, pro jejich vyšší poměr tahu k hmotnosti.
V některých případech může být krytý rotor o 94% účinnější než otevřený rotor. Vylepšený výkon je dán hlavně tím, že vnější tok je méně stažený a nese tak více kinetické energie.
Mezi fanoušky modelových letadel je ventilátor oblíbený u stavitelů vysoce výkonných rádiem řízených modelů letadel . Žhavicí motory s vnitřním spalováním v kombinaci s jednotkami s ventilátorem byly prvním dosažitelným prostředkem modelování proudového letadla v měřítku. Navzdory zavedení proudových motorů v měřítku modelu zůstávají elektricky poháněné dmychadla oblíbené u menších, levnějších modelových letadel. Některé elektricky poháněné dmychadlové letouny mohou dosáhnout rychlosti více než 320 km/h (200 mph).
Většina typů ventilátorů používaných v počítačích obsahuje potrubí integrované do sestavy ventilátorů; potrubí se také používá pro mechanickou montáž ventilátoru k jiným komponentům.
Výhody
- Snížením ztrát špičky listu vrtule je dmychadlo účinnější při vytváření tahu než konvenční vrtule podobného průměru, zejména při nízké rychlosti a vysoké úrovni statického tahu (vzducholodě, vznášedla).
- Vhodným dimenzováním potrubí může konstruktér upravit ventilátor tak, aby mohl pracovat efektivněji při vyšších rychlostech vzduchu, než by měla vrtule.
- Pro stejný statický tah má potrubí menší průměr než volná vrtule, což umožňuje menší vybavení.
- Potrubní ventilátory jsou tišší než vrtule: chrání hluk lopatek a snižují rychlost špičky a intenzitu vírů špičky, což přispívá k produkci hluku.
- Potrubní ventilátory mohou umožnit omezené množství vektorování tahu , pro které normální vrtule nejsou vhodné. To jim umožňuje v některých aplikacích použít místo tiltrotorů .
- Potrubní ventilátory nabízejí zvýšenou bezpečnost na zemi.
Nevýhody
- Méně efektivní než vrtule při plavbě (při nižší úrovni tahu).
- Dobrá účinnost vyžaduje velmi malé vzdálenosti mezi hroty lopatek a kanálem.
- Vyžaduje vysoké otáčky a minimální vibrace.
- Složitý design potrubí a zvýšení hmotnosti, i když jsou vyrobeny z pokročilých kompozitů.
- Při vysokém úhlu nárazu se části potrubí zastaví a vytvářejí aerodynamický odpor .
Viz také
- Radiální ventilátor
- Ventilátor (mechanický)
- Převodový turbofan
- Potrubní vrtule
- Konfigurace posunovače
- Neuvedený ventilátor
- Létající auto
Reference
- ^ Technology Review: Fan pack
- ^ „Jet fanoušci“ . Airblast . Citováno 22. března 2019 .
- ^ (Tony) Enright, PA (2014). „Vliv systémů větrání proudovým ventilátorem na aktivaci sprinklerů“ . Případové studie požární bezpečnosti . 1 : 1–7. doi : 10,1016/j.csfs.2013.11.002 . ISSN 2214-398X .
- ^ Pereira, Jason L. Testování vznášedel a větrných tunelů u zahalených rotorů pro vylepšenou konstrukci mikro vzduchových vozidel p147+p11. University of Maryland , 2008. Přístup: 28. srpna 2015.
- ^ Jon Longbottom - Mechanická letectví, práce ve formátu PDF