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本帖最后由 siemenliu 于 2013-4-25 11:31 编辑
从08年开始玩电动函道一直到现在，从玩艾特su27 双64mm函道到120mm炭纤维涵道，一路走来总结出一些
经验和想法，与大家分享、交流。
1、EDF函道的选择思路
以前选择涵道只看多大推力、几s电池，对比推力和电流的选择方法是我最初的思路，后来觉得这样选
函道是不科学的，因为涵道是整个飞机的核心，需要从多方面去考虑选择。我目前选择函道的核心标准是
“重量‘’，这里的重量不仅仅是函道本身重量，只是以重量为核心思想去选择函道，那么如何选择合适
的函道呢？按照一下几点考虑
a、如何理解推力
目前很多函道标的多少kg推力，几s、电流多大，那么我们有没有问过当推力到达3kg时电流有多大？电压
是多少？转速有多高？如果不知道电流、电压，只知道能到6s下3kg推力是没有实际意义的，因为电池满
电和还剩50％电量下的电压是不同的，不同的电压就代表不同的转速，当电压降低时转速也会下降、推力
同时下降，6s 24v 下的3kg推力和20v下的3kg推力是完全不同的。因此我买函道时候都要问店家 当函道
推力为3kg时电流、电压、转速。只有这样你才能相对客观的对比函道的推力。（注：测试推力的方法要
一致，否则没有意义，吹称和压称的测试数据有很大的不同）
b、如何看电流
电流是非常重要的。比如120函道厂家给出的数据是8KG推力 12s 48v 200a电流 还有一个120函道厂家给
出的数据是6.5kg 推力 12s 48v 110a电流，两个函道推力相差1.5kg。这两个函道你怎么选？
你可能会觉得8kg函道很牛B，很猛、很给力，但我决不会选这个8KG推力的函道，因为：
1、8kg 120函道需要200电流，如果我配5000ma电池，也就飞1分半－2分钟就要降落（我技术差，要预
留两次复飞降落的时间，一般飞三分多点就开始准备降落了），这么短的时间是不能接受的，而6.5kg函
道只要110a电流能飞3分钟多，因此8kg函道需要配10000ma电池，5000ma12s电池的重量大概在1.4kg左右
而10000ma12s电池要2.5kg相差1.1kg。
2、8kg推力函道电机功率为9600W，6.5kg推力函道电机功率为5280W，这两个电机的功率相差将近一倍
，9600w电机至少比5280重250克。另外这两个函道的效率就不言而喻了。
3、8kg函道要配250a电调，而6.5kg函道配160电调，两个电调重量至少差100g吧，还有就是硅胶线，
250a电调至少配6－8号硅胶线，160a配8－10号硅胶线，重量相差至少100g吧
综上所述 8kg函道比6.5kg函道推力大1.5kg 而电子设备重1.45KG（1100g＋250g＋100g），这个8kg推力
就没有实际意义了。如果这两个函道装到相同的飞机上，我相信6.5kg推力函道肯定比8kg推力函道好飞多
了，因为6.5KG推力函道和8kg推力函道的推重比基本差不多，而后者比前者重了1.45kg.对于飞机来说重
量轻是王道，其他都是浮云。
c、如何看函道
函道本身的重量也非常重要，比如64金属函道和64塑料函道，虽然金属函道比塑料函道推力大，但
金属函道本身比塑料函道重，你要减去自重后在去对比一下。就明白了。
d、动平衡
很多函道号称做动平衡，市面上的函道最高转速4万，这就需要高速动平衡机，而国内有几家有高速
动平衡机的？嘿嘿
写的差不多，以上都是玩出来的经验，可能说的不太准确。不准确的地方请大家指正。===================================
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电调的选择
说道电调的选择，首先要说一下涵道的推力损失。当涵道装入到飞机后，你会发现推力缩减了20%左右，为什么会则样呢？导致推力损失由两方面原因，进气道扰流和排气道扰流及喷管收缩，由于扰流导致了你涵道推力缩减，涵道电机需要更大的功率旋转到最大转速，因此电流就会增加了。我们在选配电调就需要选择更大功率的电调，那么选多大才算合适呢？根据以往的测试经验，涵道安装在飞机中电流会增加20%左右，因此我们配电调是就要配比标称电流大20%的电调。
比如12s 110a 的涵道，我们至少需要配121a 12s HV电调，那么配到这样的电调就ok了吗？不是这样的，由于每一个飞机的进排气扰流都不一样，为了安全我会选择160a 12s hv电调，这样就安全了。
记得论坛里有个广东的哥们，用vasa 120飞f16，结果电调烧了，他的电调属于顶配，而且vasa标称电流110a。这是个很好的例子，因此我配120涵道至少要配160a高压。
另外还要关注下电调的功率，12s 120a 与15s 120a 这两个电调功率是不同的 12s 的电调功率是5760w而15s的功率是 7200w。电调的功率要比涵道电机功率最少大40%以上。
今天就聊到这里吧，明天聊聊如何减少进气道和排气道的扰流问题。
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针对涵道的进排气道，在此附上简图以说明进气导管需要多大才合适。 正确的进气道可以从a图中看出，b图说明了空气在进气道壁内的乱流是如何阻碍空气的输入的，足够的进气量才能使导管风扇正常运转。用于进气道的内径应等于涵道唇口面积，进气口面积至少是涵道面积的90%以上。而且，排气道直径应等于涵道直径。排气道的内壁应尽量光滑。
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过年了，先给大家拜个年，祝福大家新春快乐、阖家欢乐！！
我们来讨论下涵道风扇系统的气动特性，涵道风扇是将风扇置于环形涵道内所构成的推力或升力装置.其结构紧凑,气动噪声低,使用安全性好,且在同样功耗下较之相同直径的孤立风扇会产生更大的拉力,因此涵道风扇是一种高效、安全和安静推进装置,但涵道风扇的气动特性比较复杂,这主要来自涵道和风扇的相互影响:由于风扇的吸流作用,在涵道的唇口处产生绕流,使涵道产生拉力,并且由于唇口的作用,风扇桨叶处的气流速度会发生变化,进而改变了风扇的拉力;由于涵道壁的阻碍,风扇桨尖处绕流减轻,从而降低了风扇的桨尖损失.
在讨论之前，我们先了解下涵道风扇系统的推力有哪几部分组成：
T涵道风扇系统拉力=Tr （涵道中风扇的拉力）+Td （涵道的拉力）
Tr 涵道风扇拉力指涵道风扇高速旋转将气流高速喷出获得的拉力
Td 涵道拉力指气流高速流过涵道唇口后产生一个低压区，由此涵道获得的拉力。（如果这点想不明白，你可以吧唇口想成机翼，唇口产生的涵道拉力与机翼产生的省力其空气动力学是一样的）
Td涵道拉力很少有人去关注，这就是我一直对魔友说必须要安装唇口的原因。
现今的涵道气动模型主要由滑流理论，叶素理论和涡流模型三个方面总结涵道风扇的分析计算模型，直到现在，涵道风扇还缺乏一个统一、准确、全面的计算模型.现有的分析模型还不能完整、准确的概括涵道风扇所表现出来的特殊气动特性.只有较好的处理了涵道和风扇的相互作用，模型才能变的完整而精确.用OAV 的方法在初步设计时能够给出符合要求的计算结果,对初步设计起着指导性的作用.
以上分析可以参考如下文档：
参考文献
[1]徐国华，王适存， “涵道螺桨的滑流理论” 第十界全国直升机年会论文 1994
[2]葛劳渥（英）， “螺旋桨理论” 1949 （出版社不详）
[3]Robin B. Gray, Terry Wright, “Determination of the Design Parameters for Optimum Heavily Loaded
Ducted Fans” AIAA 69-222
[4]Terry Wright, “Evaluation of the Design Parameters for Optimum Heavily Loaded Fans”, J.Aircraft,
Nov-Dec,1970
[5]Barnes W. McCormick, JR. “Aerodynamics of V/STOL Flight”, ACADEMIC PRESS, New York 1967
[6]柴达科夫（俄），“涵道风扇” 莫斯科航空学院教科书 1997
[7]Ignacio Guerrero, Kelly Londenberg, Paul Gelhausen, Arvid Myklebust, “A Powered Lift Aerodynamic
Analysis for the Design of Ducted Fan UAVS” AIAA 2003-6567
[8]Rafi Yoeli, “Ducted Fan Utility Vehicles and Other Flying Cars” AIAA 2002-5995
[9]D.Kuchemnan and J.Weber, “Aerodynamics of Propulsion”, McGraw-Hill Book Company, New York,
1953
[10]屠秋野和唐狄毅“涵道螺旋桨桨叶环量强度分布计算” 航空动力学报 2004 年 2 月
[10]Fletcher, Herman S., “Experimental Investigation of Lift, Drag, and Pitching Moment of Five Annular
Airfoils” NACA TN 4117, 1957
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转帖自 Rc Group 作者：Jacques 英国
原帖地址：http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1852061&page=1
我想选购买一个120-127mm的高可靠性电动涵道并且正在查看可用的选项。我找到很多测试数据，这些数据来源于厂商网站以及网友提供，我把这些数据用图表的方式进行简单的对
比。
几点提示说明：
1.测试台的数据并不意味最终的涵道装机效率。装机（静态）和动态飞行中的数据相比较可能反差很大。引起（以上反差）不同结果的因素包括很多变量（包括测试台、电流表等
等），据我所知，这些测试都是装了某种进气唇口且没有排气道。
2.依照公布的电流（而不是功率）数据，我假设单片电池负载电压为3.7V计算出功率。依我看来，所有的测试都该引用功率（至少要提到负载电压）因为一些人有可能会公布他们
在电压从峰值下降前得到的推力和安培值。在这种情况下我将低估功率（使用3.7v/片X电流）避免夸大效率。
3. 解释下数据表中的g/W（2/3），就是一瓦的功率可以推动多少克，用以衡量效率。这是个非常有使用价值的参数，他可以提供对比不同功率级的效率，g/w这个值本身可能会误
导别人，因为它会随着功率增加而下降（大部分的增量转化为输出）
4.缺少尾喷空气流速不见得是个问题，动量原理告诉我们在差不多大小的风扇、排气导管、尾喷口情况下推力和尾喷空气流速成正比，这个情况因电机大小的原因也许会受些影响
，但这些细微的影响可以忽略掉。还有，注意到一些风扇测试时实际上都是120mm而非127mm，这对仅针对推力的对比很不利。
I’m in the market for a 120-127mm EDF and looking at the options available. I have seen lots of test data out there, both on vendor websites and posted by
users here on RCG. I thought it would be useful to pull some of this together to enable easy comparison on a chart.
A Few Points to Note:
1. Bench tests are by no means the final say in EDF efficiency. Comparison of installed-in-airframe and dynamic scenarios may look very different. There are
many variables that could lead to skewed results, including test rigs, Amp/Watt meters, etc. To my knowledge, most of these tests have been done with an
inlet lip of some sort and no thrust tube.
2. Where Amps (rather than Watts) have been posted, then I have assumed 3.7 loaded voltage to derive Watts. In my opinion all tests should really quote watts
(or at least mention loaded voltage) as some people may be posting their thrust and Amp values before voltage falls off from peak. In such cases, I will be
understating Watts (as I am using 3.7V per cell x Amps) and therefore overstating efficiency.
3. I have also shown g/W^(2/3) in the data table, as this is a very useful value and allows comparison of efficiency across different power levels. g/W as a
value on its own can be misleading, as it drops off as power increases (much of the incremental energy converts to efflux).
4. The absence of efflux is not really an issue, as momentum theory tells that thrust and efflux are proportional for similar sized fan/duct/outlet. There
may well be differences due to motor can/hub size, but these are probably negligible. However, note that some fans tested are actually 120mm rather than
127mm and these will obviously be at a disadvantage in these thrust-only comparisons.
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发表于 2012-12-16 21:23
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