Jump to content

Охлаждение: парадоксы Мустанга


Yo-Yo

Recommended Posts

  • ED Team

Вопреки традиции ничего нового про то, как устроена и работает система охлаждения самолета, писать не буду - все уже есть в мануале.

 

А вот вопрос задам. Дотошные испытатели провели серию тестов в горизонтальном полете на первой границе высотности, чтобы установить влияние открытия радиаторов на температуру охлаждающей жидкости и масла. Результатом стали снятые зависимости температуры масла и жидкости от относительного угла раскрытия створок (архибесценная инфог'мация, скажу я вам).

Если с маслом все логично - при закрытии растет температура и скорость, то с жидкостью все иначе - скорость сначала растет, затем начинает снижаться. Температуру, кстати, доводили до 130С, значит, без непосредственной опасности для двигателя (про ресурс промолчим - испытания же!).

 

Ну и вопрос знатокам (я ответ знаю, положено): почему так?

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team

Нет, потому что это монотонный эффект от закрытия створок. Собственно ничего сверхъестественного - обычный прямоточный реактивный двигатель: сжатие в ВЗ, нагрев в теплообменнике, затем сужающееся сопло, превращающее внутреннюю энергию газа в кинетическую энергию.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Я бы предположил некоторую турбулентность, которая вызывается кромкой створок.

При открытом положении вихрь сдувается проходящей с другой стороны струёй, при закрывании сдув уменьшается, вихрь растет, энергия теряется.

Всех убью, один останусь!

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Совпадает ли загадочное снижение скорости с ростом температуры двигателя по времени?

 

Не думаю. Скорее всего, оно начинает чувствоваться быстрее.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

а когда нам прикрутят звук заслонок радиатора? в мануале написано что мы должна их слушать во время проверки. :music_whistling:

Gigabyte Z690 UD DDR4 /i9-12900KF /64 Gb- G.SKILL Trident  DDR4 4000 МГц / Palit GeForce RTX 3070 Ti GameRock 8GB /Corsair HX1200 1200W 

DCS A-10C Обучающий урок "Концепция HOTAS" (RU)

DCS P-51D Руководство пилота

Обучающие миссии для Ми-8 (Радиооборудование)

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
а когда нам прикрутят звук заслонок радиатора? в мануале написано что мы должна их слушать во время проверки. :music_whistling:

 

Есть уже.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Наверное глупость напишу - может сначала компрессия в цилиндрах от перегрева растет (чуток мощность увеличивая) + немного меньше сопротивление при закрытых заслонках а потом мощность двига от избытка трения при дальнейшем перегреве падать начинает?

i5-2500K 4.5GHz, 16Gb DDR3, GTX680 2Gb, Win7-64

Link to comment
Share on other sites

Наверное глупость напишу - может сначала компрессия в цилиндрах от перегрева растет (чуток мощность увеличивая) + немного меньше сопротивление при закрытых заслонках а потом мощность двига от избытка трения при дальнейшем перегреве падать начинает?

Скорее всего дело в температуре поступающего воздуха в цилиндры.Объем "холодного" воздуха,поступающего в цилиндры в отличии от горячего по объёму становится больше,т.к. есть возможность немного ещё расшириться.В результате чего обеспечивается наилучшие условия сгорание топлива в цилиндрах(сгорает полностью), соот-но растет давление в горшках и коленвал сильнее раскручивается.Не зря же на некоторых авто устанавливается интеркулер для охлаждения нагнетаемого воздуха.Думаю,что как-то так...


Edited by -Smoke-

"Никто,кроме Нас!"

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Скорее всего дело в температуре поступающего воздуха в цилиндры.Объем "холодного" воздуха,поступающего в цилиндры в отличии от горячего по объёму становится больше,т.к. есть возможность немного ещё расшириться.В результате чего обеспечивается наилучшие условия сгорание топлива в цилиндрах(сгорает полностью), соот-но растет давление в горшках и коленвал сильнее раскручивается.Не зря же на некоторых авто устанавливается интеркулер для охлаждения нагнетаемого воздуха.Думаю,что как-то так...

 

Начало правильное, продолжение уже не очень, но формально ответ ПОЧТИ принимается.

Осталось лишь уточнить, почему так.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Начало правильное, продолжение уже не очень, но формально ответ ПОЧТИ принимается.

Осталось лишь уточнить, почему так.

 

А для этого надо найти схему компоновки двигателя и проследить впускной тракт на предмет горячих соседей.

Вот только на парадокс это не тянет. Неужели он там ещё и подсасывать откуда-то из под капота умудряется? :)

Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...

Вообще обычно минимальное сопротивление радиатора обеспечивается положением створок "по потоку". Если они слишком сильно прикрыты, это вызывает добавочное сопротивление.

JGr124 "Katze"

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Вообще обычно минимальное сопротивление радиатора обеспечивается положением створок "по потоку". Если они слишком сильно прикрыты, это вызывает добавочное сопротивление.

 

Добавочную ТЯГУ, вообще-то.

про сопротивление - это один из мифов.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Неужто, этот канал с охлаждающим воздухом, начинает работать как прямоточный реакт. двигатель, только черпает энергию не от сгоревшего в камере сгорания керосина, а от тепла Мерлина, принесённого водой? Не может быть!

Corei7 990X EE, 3597 MHz; Gigabyte GA-X58A-UD5 v2; 24 Гб DDR3-2000; Gigabyte GF GTX1080Ti; Звук X-Fi Titanium - Fatal1ty Pro. Series + АС90Вт "Радиотехника"; БП Chieftec 1кВт; NEC LCD2470WVX; Logitech G940; TrackIR 4 PRO + TrackClip PRO; Win7 SP1 64bit

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Неужто, этот канал с охлаждающим воздухом, начинает работать как прямоточный реакт. двигатель, только черпает энергию не от сгоревшего в камере сгорания керосина, а от тепла Мерлина, принесённого водой? Не может быть!

Собственно...

Нет, потому что это монотонный эффект от закрытия створок. Собственно ничего сверхъестественного - обычный прямоточный реактивный двигатель: сжатие в ВЗ, нагрев в теплообменнике, затем сужающееся сопло, превращающее внутреннюю энергию газа в кинетическую энергию.

Best Regards, Dmitry.

 

"Чтобы дойти до цели, надо прежде всего идти." © О. Бальзак


 
Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Неужто, этот канал с охлаждающим воздухом, начинает работать как прямоточный реакт. двигатель, только черпает энергию не от сгоревшего в камере сгорания керосина, а от тепла Мерлина, принесённого водой? Не может быть!

 

Тем не менее, это так. Ядерный двигатель, который разрабатывали для самолетов, работал именно на этом принципе. Конечно, там и количество тепла, вводимого в цикл, было гораздо больше и прямоточным он, по-моему, не был, но суть остается - правильно сконструированная радиаторная установка способна создавать тягу. Небольшую, но на максимальной скорости это дает заметную мощность (ну, правда, не очень заметную прибавку в скорости :) ).

 

К тому же не факт, что при положении створок, при котором создается тяга, радиатор всегда сумеет отвести потребное количество тепла, т.е. режим по теплу может быть неравновесным.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Добавочную ТЯГУ, вообще-то.

про сопротивление - это один из мифов.

Ну мне не кажется очевидным, что эффект от истечения нагретого воздуха через суженые выходные створки превысит потери от повышения сопротивления воздуха при проходе через эту конструкцию.

 

На исходе развития поршневой истребительной авиации конструкторы много возились с тем, чтобы сделать что-то с радиаторами, чтобы они не жрали мощность двигателя. Немцы так вообще пытались заменить радиатор испарительной системой, которая могла бы быть в разы компактнее, но недостатки такого решения все же оказались весомее.

 

Крайняя мода на расположение радиатора была такова, чтобы выходящий теплый поток заполнял собой зону разрежения за самолетом (в данном случае - в зоне сужения фюзеляжа под хвостом). Возможно, обсуждаемый эффект с этим тоже связан - "пережатые" створки не дают достаточного расхода теплого воздуха в нужное место, и эффективность обтекания фюзеляжа ухудшается.


Edited by JGr124_MUTbKA

JGr124 "Katze"

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Ну мне не кажется очевидным, что эффект от истечения нагретого воздуха через суженые выходные створки превысит потери от повышения сопротивления воздуха при проходе через эту конструкцию.

 

На исходе развития поршневой истребительной авиации конструкторы много возились с тем, чтобы сделать что-то с радиаторами, чтобы они не жрали мощность двигателя. Немцы так вообще пытались заменить радиатор испарительной системой, которая могла бы быть в разы компактнее, но недостатки такого решения все же оказались весомее.

 

Крайняя мода на расположение радиатора была такова, чтобы выходящий теплый поток заполнял собой зону разрежения за самолетом (в данном случае - в зоне сужения фюзеляжа под хвостом). Возможно, обсуждаемый эффект с этим тоже связан - "пережатые" створки не дают достаточного расхода теплого воздуха в нужное место, и эффективность обтекания фюзеляжа ухудшается.

 

Поверь, но это так и есть. Даже советские умные книги по конструированию радиаторных установок об этом говорят.

Давление на срезе сопла (створок) роль, конечно играет, но как раз для увеличения эффективности охлаждения. А по поводу пережатых створок - нет, это неправильный ответ.

 

Если скорректировать почти правильный ответ, что был выше: из-за того, что радиаторы афтеркулера и системы охлаждения стоят в общем воздушном потоке, при закрытии радиатора уменьшается отвод тепла от смеси, что приводит к уменьшению массового расхода воздуха и, следственно, мощности двигателя.

 

Ок, тогда второй вопрос: а что будет, если будет фатально повреждена система охлаждения афтеркулера?

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Поверь, но это так и есть. Даже советские умные книги по конструированию радиаторных установок об этом говорят.

Давление на срезе сопла (створок) роль, конечно играет, но как раз для увеличения эффективности охлаждения. А по поводу пережатых створок - нет, это неправильный ответ.

 

Если скорректировать почти правильный ответ, что был выше: из-за того, что радиаторы афтеркулера и системы охлаждения стоят в общем воздушном потоке, при закрытии радиатора уменьшается отвод тепла от смеси, что приводит к уменьшению массового расхода воздуха и, следственно, мощности двигателя.

 

Ок, тогда второй вопрос: а что будет, если будет фатально повреждена система охлаждения афтеркулера?

 

Детонировать начнет?:)

Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
Детонировать начнет?:)

 

Ага, т.е. мощность он потеряет капитально - нельзя будет наддув давать. Ну и даже на умеренном наддуве мощность будет меньше, чем обычно.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

Собственно...

 

Не надо, я сам придумал! И открытие - моё. :smartass:

Corei7 990X EE, 3597 MHz; Gigabyte GA-X58A-UD5 v2; 24 Гб DDR3-2000; Gigabyte GF GTX1080Ti; Звук X-Fi Titanium - Fatal1ty Pro. Series + АС90Вт "Радиотехника"; БП Chieftec 1кВт; NEC LCD2470WVX; Logitech G940; TrackIR 4 PRO + TrackClip PRO; Win7 SP1 64bit

Link to comment
Share on other sites

  • 6 years later...

. "...на большой высоте падает эффективность радиатора из-за уменьшения плотности воздуха..." - но всё-же почему?

. Плотность воздуха падает, но истинная скорость растёт и в первом приближении (держим ту же приборную, характер обтекаемости не поменялся) получаем тот же поток (в кг/с) через радиатор.

. Каждая частица воздуха быстрее пройдёт радиатор и нагреется до меньшей температуры? Удельная теплоёмкость воздуха падает с ростом высоты? Градусов десять даст подогрев от торможения потока? Постоянная приборная не гарантирует постоянный поток (в кг/с)?


Edited by user123
Link to comment
Share on other sites

  • ED Team
. "...на большой высоте падает эффективность радиатора из-за уменьшения плотности воздуха..." - но всё-же почему?

. Плотность воздуха падает, но истинная скорость растёт и в первом приближении (держим ту же приборную, характер обтекаемости не поменялся) получаем тот же поток (в кг/с) через радиатор.

. Каждая частица воздуха быстрее пройдёт радиатор и нагреется до меньшей температуры? Удельная теплоёмкость воздуха падает с ростом высоты? Градусов десять даст подогрев от торможения потока? Постоянная приборная не гарантирует постоянный поток (в кг/с)?

 

Это сложный вопрос, все упирается в различные критерии подобия, в того же Re и т.п. Если хотите разобраться, то надо читать умные книги.

 

Для начала: уже первая посылка неверна. Держим скорость приборную, но при этом истинная пропорциональна КОРНЮ из отношения плотностей.

Ніщо так сильно не ранить мозок, як уламки скла від розбитих рожевих окулярів

There is nothing so hurtful for the brain as splinters of broken rose-coloured spectacles.

Ничто так сильно не ранит мозг, как осколки стекла от разбитых розовых очков (С) Me

Link to comment
Share on other sites

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...