Propulsion et poussée

1. fabrication du système de test de poussée statique (voir schémas et photographie, Fig. 2)

1. Former deux douilles cylindriques sur un tour avec diamètre extérieur 42,16 mm, longueur ~ 10 mm et percer l’axe central de 9,50 mm.
2. Appuyez sur un roulement à billes à bride dans le trou sur chaque traversée. Insérez la chasse bagues dans les deux ports parallèles du 4-way té raccord, avec les roulements à l’extérieur. Les traversées doivent s’ajuster dans le raccord en té. (Voir l’articulée schématique dans Fig. 2 b.
3. Couper deux longueurs de 100 mm de l’extrusion d’aluminium à angle droit. Percer un trou de 3,2 mm dans le milieu du côté le plus long des extrusions, ~ 45 mm vers le haut de la base. Percer deux trous de fixation près des extrémités des côtés plus courtes de l’extrusion. \
4. Planter l’arbre à travers les deux roulements dans le raccord en té de la 4 voies. Même longueur doit être exposés à chaque extrémité. Faites glisser les extrusions à angle droit sur les bouts d’arbre exposées. Visser l’extrusion perpendiculairement à la surface de travail à travers les trous de fixation. Installer les colliers d’axe sur les extrémités exposées de l’arbre de tenir l’Assemblée centrée entre les supports à angle droit.
5. Couper court (~ 18 mm) et long (~ 36 cm) longueurs de 42,16 mm diamètre extérieur PVC tuyaux. Insérez la brièveté dans le port horizontal sur le té de 4 voies montage et la longueur dans le port vertical. Insérer un bouchon de tube à l’extrémité de la longueur horizontale.
6. Positionner une balance numérique de précision (± 0,1 ou ±0, 01 g recommandé) sous le bouchon de bras conduit horizontal.
7. Monter l’hélice moteurs et le ventilateur sur les chapeaux de tuyau. Les hélices devraient être compensées afin que les bouchons ne bloquent pas la circulation d’air. Il est recommandé que les moteurs à hélice sont collées sur les têtes de vis minces installés sur les chapeaux de tuyau (Fig. 2c).

2. réaliser des expériences

1. Monter l’hélice plus petit et le capuchon de tuyau moteur sur le bras de canalisation verticale.
2. Enregistrer les distances (bras de moment) de l’axe de pivot à l’axe du moteur hélice (L_prop) et de l’axe de pivot au point de contact du bras horizontal sur l’échelle.
3. Connecter le moteur de l’hélice à une alimentation à tension variable (éteint).
4. Mettez l’échelle et tare (zéro) la lecture.
5. Allumez l’alimentation et de modification de la tension par incréments ~0.4 V jusqu'à 3,8 V. Pour chaque cas, l’enregistrement, la tension, courant, l’échelle de lecture (en grammes) et l’évolution de gamme pendant le fonctionnement stable (généralement oscille par ~0.3 - 5,0 g). Il peut être nécessaire de puiser la pale d’hélice pour le lancer spinning. S’assurer que le débit d’air est dans la bonne direction (qui coule vers l’arrière du moteur). Si ce n’est pas le cas, inverser les fils positifs et négatifs sur l’alimentation.
6. Le cas échéant, utiliser un anémomètre thermique pour mesurer la vitesse de l’air juste derrière (en aval) de l’hélice à certaines conditions. La vitesse varie dans la zone du visage hélice, donc c’est seulement une mesure de l’ordre de grandeur .
7. Répétez les étapes 2,1 à 2,6 pour l’autre moteur et hélice et le ventilateur de refroidissement de PC. Le ventilateur peut fonctionner jusqu'à 12 V.

3. analyse

1. Calculer les axes hélice et ventilateur (T) pour chaque cas mesurée à l’aide Eqn. 4. La principale source d’incertitude est la variation/oscillation dans l’échelle de lecture au cours de l’opération. Remplacer cette gamme (étape 2.5) m en Eqn. 4 pour déterminer l’incertitude de la Poussée.
2. Pour chaque cas, calculer la puissance d’entrée . L’incertitude peut être estimée comme , où Δ j’et ΔV sont les incertitudes de mesure courant et tension (0,005 A et 0,005 V ici).
3. Pour chaque cas, calculer l’efficacité de Poussée . L’incertitude pour l’efficacité de poussée serait .
4. Comparer les poussées mesurées avec les valeurs théoriques estimées en utilisant les vitesses de l’anémomètre (Eqn. 3). Ici la zone de sortie peut être estimée dans la zone du visage hélice/ventilateur, moins la zone moyeu ou moteur : . Comment les comparer avec les valeurs mesurées ?