Montáž motorové přepážky

Velmi zajímavé vlákno.
Pokud mám posoudit můj případ - Turbo kužel sice mám, ale vzhledem k faktu, že na motoru mám převodovku není kudy by vzduch motorovou přepážkou vstupoval. Kužel sem se ale snažil slícovat s trupem na oko co nejlépe.




Vzhledem k výše psanému sem při předpokládaném vyšším příkonu čekal i větší ohřev pohonu. Proto sem udělal " velké " vstupní otvory. Výstup je za křídlem a je cca pětinový proti vstupu.



Výsledek je ten, že motor, regulátor ani aku se neohřejí. Zajímavé ale je, že po zapnutí motoru je v trupu podtlak. Zjistil sem to z dat z Alti, kde vždy po zapnutí motoru klesne výška o cca 1,5metru. Co z toho vyplývá nevím, ale funguje to.

Omlouvám se za velikost foto

jan kadlec napsal: ... Proto jsem udělal " velké " vstupní otvory. Výstup je za křídlem a je cca pětinový proti vstupu. ... Zajímavé ale je, že po zapnutí motoru je v trupu podtlak.

Honzo to znamená, že vstup je za křídlem a výstup u motoru

Ale hlavně, že je všechno studené, nojíci netopí!
H.

Je to asi zvláštní, ale asi ano. Jinak Nojík v mém případě opravdu netopí. Někdy Ti to můžu ukázat v praxi - motor - dolů a několik průletů - motor..... Po poměrně rychlém přistání je jen velmi lehce vlažný. A to i v létě

On to už psal i Tomáš Hrubý, že ani jeho 2kW pohon se nehřeje.

Aerodynamika se někdy zdánlivě vymyká selskému rozumu.
Vyjděme z již citované Bernoulliho rovnice. Nebudu otravovat vzorcem, jen tedy důsledek: Větší rychlost = menší tlak, menší rychlost = větší tlak.
Začneme s kuželem Klasik. Rychlost proudění v oblasti povrchu trupu kolem mezery je jistě vyšší, než ve volném proudu (zúžení průřezu díky "vložení" trupu do proudu). Vyšší rychlost = nižší tlak. Vzduch je nasáván z trupu (tam je rychlost vzduchu skoro nulová, čili je tam vyšší tlak). To vysvětluje pokles tlaku v trupu. Vzduch se v trupu pohybuje dopředu a vysává se mezerou mezi kuželem a trupem.
Rychlost na špičce kuželu Klasik je nulová (stagnační bod).
Když se špička otevře (Turbo), tlak tam poklesne, ale ne moc. Průřez díry s průměrem 8 mm je cca 50mm2. Povrch válce o průměru 30 mm a délce 1,5 mm (mezera) je cca 140 mm2 (skoro 5x víc). Vzduch nemá důvod, proč by měl postupovat dále k motoru. Prostě se vyfoukne mezerou. Ještě se tak navíc blokuje vzduch, který postupuje z trupu dopředu.
Kdyz se udělaji za motorem v trupu diry, prostory s prakticky stejným tlakem se propojí a vzduch už vůbec nemá duvod k pohybu.

Chlazení motoru obecně: To je taky fyzika, konkrétně se jedná o pracovní diagram elektromotoru (starého i moderního).

To je cely pracovni daigram. Programy Motocalc ukazuji jen levou polovinu. Uplně vlevo je provoz naprázdno, uplně napravo zkrat (otáčky nulové).
Maximalni vykon je uprostřed na vrcholu paraboly a pro daný motor a dané napěti se prostě nedá zvysit. Tak to zkrátka je. V tomto režimu je účinnost již velmi špatná a motory mohou shořet. A hoří.
Za cenu snizeni vykonu v jednotkach procent (staci pouzit trosicku mensi vrtuli) se v diagramu posune pracovní bod trochu vlevu a ucinnost rychle zlepšuje. Teplota motoru zůstává v rozumných mezích.
Parabola je velmi plochá, takže nepatrné snížení výkonu je dobrá investice.

Pro zvýšení výkonu existují jiné prostředky, třeba přebíjení přes 4,2V (nastavení umožňuje nejnovější FW Hyperion), ohřátí baterií atd. Raději ale dát do pravidel zákaz než to budou dělat všichni.

Pre malý outrunner v pomerne tesnom trupe s otvormi nad motorom a za kabínou som meral teplotu medzi vetracími otvormi.

Čiara "teplota versus čas" je zelená. Začína na 27°C pred štartom (taká bola teplota okolia), v priebehu motorového letu len mierne poskočí, po prechode do klzu stúpa asi 200 s na cca 32°C a drží sa tak až do pristátia. V stojacom modeli ďalej rastie, lebo "tepelné zdroje" zrejme ešte nejaké prebytky tepla uvoľňujú. Pri opätovnom štarte teplota v trupe klesá (ventilácia zrejme funguje). Potom sa cyklus opakuje na trochu vyššej teplotnej hladine...
Ktorým smerom "to" v trupe prúdi som neskúmal. Uspokojil som sa s tým, že "to" dostatočne chladí

Tak to je konečně konkrétní slovo do pranice, i když výsledky měření jsou dle mého názoru očekávané. Takhle si asi každý představujeme, že nám to chladí, ale skutečnost je kolikrát o dost jiná. Nestačí jen sáhnout na motor svrchu, důležitá je teplota uvnitř motoru (notoricky známá věc). Dle Palova měření je vidět, že se motor chová stejně jako akumulačky s vypnutým větrákem.

Palo, měl bych ale ještě jednu prosbu. Bylo by možné zahrabat v archívu a dát sem pár fotek, abysme věděli o jaké uspořádání chladicích otvorů se jedná? Děkuji.

Momentálne nie je problém "zahrabať v archíve", ale uspať malú vnučku... Preto radšej pripojím malý "chemický výkres".
Nejaké obrázky s usporiadaním sú na mojej stránke v experimentálnych modeloch pre solárny pohon.
http://www.rivamodels.sk/PPP/experimental/exp11sken.html
Meranie teploty v trupe nebolo samoúčelné. Pre chalanov z Technickej univerzity v Dubaji som postavil malý eroplán pre solárny pohon so záložnými akumulátormi. Mali ho predviesť začiatkom leta a očakávali teploty v okolí na úrovni 50°C. V tomto prípade už dobrá ventilácia predstavuje nevyhnutnosť. Preto som testoval, k akým príkonom sa môžu uchýliť ešte "bez straty kvetinky". Usporiadanie v mojom terajšom eropláne oproti uvedenému soláru má len vzájomne zamenené pozície regulátora a akumulátora. Naviac som ešte pre inštaláciu motora použil ľahkú duralovú klietku, ktorá berie teplo z čela obežky a odvádza ho do ofukovaného rebrovania okolo motora. Zároveň zabraňuje pritlačeniu vodičov k rotujúcemu zvoncu a v mojom prípade nahrádza aj čelnú prepážku. Kužeľ je uzavretý, ale rotujúce háčko môže fungovať ako odstredivý ventilátor, lebo čelo klietky je dierované.

Teplomer bol lokalizovaný v mieste, kde som predpokladal najvyššiu teplotu z titulu najpomalšieho prúdenia chladiaceho vzduchu.
Ak ma na výsledku niečo prekvapilo, potom to bola skutočnosť, že aj po takmer desiatich minútach klzu s vypnutým motorom sa teplo zo zdrojov stále vyžarovalo a teplota v kabíne stojaceho modelu stúpala.
Ale keďže model v Dubaji prežil demonštračné lety vraj pri teplote 52°C (v tieni), nechal som ďalšie testy chladenia na neskoršie časy.

Palo, je to moc zajímavé, akorát že to ve mě vyvolává spoustu dalších otázek. Podle mě takto integrální měření v proudu vystupujícího vzduchu není moc průkazné, už jen třeba kvůli sálání a také kvůli tomu, že vzduch si hledá cestu nejmenšího odporu a najde ji vždy a spolehlivě. Ostatně to, že teplota roste po ukončení letu napovídá, že v trupu byl zřejmě zdroj tepla za letu vzduchem neomývaný. Ale je to snad první údaj o měření teploty za letu, takže kvituji s povděkem. (Tedy můj problém s většinou měření: připravím experiment, naměřím, začnu zkoumat výsledky a zjistím, že jsem na něco zapoměl a můžu to vyhodit. )

Nevím, zda na to někdy byla nějaká seriózní studie, ale já jsem zastáncem chlazení za všech okolností. I když tady několikrát zaznělo, že se to nezahřívá, že to nevadí, atd., já si myslím, že zahřívá a že to vadí. Třeba magnetické pole permanentních magnetů je hodně závislé na teplotě, elektronika teplo taky nemusí (BEC!), jedině baterkám při zahřátí klesá odpor. A navíc spočítat watty tepla vůbec není problém a nárůst teploty komponent při zahřívání taky ne. Ale přiznávám, že mám před elektrickými věcmi ohromný respekt, protože jim na rozdíl od klasické fyziky nerozumím, takže možná proto
H.

Jan Kubica napsal: Palo, je to moc zajímavé, akorát že to ve mě vyvolává spoustu dalších otázek.

Nemusíš sa obávať. Meranie ako som ho popísal je pre naše potreby dostatočné... Meral som aj teplotu povrchu akumulátora po pristátí. Na čidle v trupe cca 33°C, na povrchu akumulátora cca 40°C. Regulátor v tomto prípade prakticky "nesálal" a klietka motora mala ešte menej ako akumulátor. Zrejme bol pomer objem/povrch v prípade motora priaznivejší a teplo nakumulované počas chodu motora sa počas klzu stihlo vyžiariť. Domnievam sa dokonca, že to "ako keby" lepšie chladenie motora v motorovom lete má na svedomí práve to rotujúce háčko. A tiež som porovnával tlak vo vnútri kabíny s tlakom asi 10 cm za odtokovkou... Prakticky žiadny rozdiel - ani za chodu motora,ani pri prudkom klesaní. Teda asi tam nebude ani priveľký pretlak na vstupe, ani priveľký podtlak na výstupe (?). Keď som však otvory v čelnej prepážke aj na výstupoch zaslepil, šiel model po štarte na pár sekúnd (2-3) "pod zem". Zrejme sa tak prejavil nejaký nárast tlaku v trupe (po prepočítaní na výšku to činilo okolo 2-3 metrov). Takže na vstupných otvoroch nejaký pretlak za týchto podmienok bol. Ale po úspešných testoch v Dubaji som už nad vecou ďalej nešpekuloval, hoci aj mňa napadla hromada ďalších otázok

Jak už tady Honza nakousl, to jestli se motor ohřeje neohřeje nebo shoří se dá celkem snadno spočítat. Pomocí Wikipedie jsem si rychle zopáknul sdílení tepla a tady je výsledek.
Pro příklad vezmu soutěžní RCEK s oběžkou 2208. Podle měření má takový pohon asi 180W příkon, podle grafu Aeronautu vychází asi 100W na vrtuli = účinnost 55%. Pokud si místo motoru pro zjednodušení představíme 50g železa, tak ta 80W ztráta ho ohřívá každou sekundu zhruba o 4stupně. Něco ochladí vzduch, budu uvažovat 3stupně/sec. Dál už je to jednoduché, po 10s. je motor vlažný, 20s. ani 30s mu ještě neublíží, ale za minutu může mít 200st. (pro informaci nejvyšší izolační třída H je do 180st.)

Jmenovaná RCEK konfigurace je ovšem už dost na hraně, tam kde se budeme pohybovat někde kolem 75% účinnosti je to samozřejmě téměř o polovinu příznivější...