추진력과 추력

1. 정적 추력 테스트 시스템의 제조 (회로도 및 사진 참조, 도 2)

1. 외경 42.16mm, 길이 ~10mm의 선반에 두 개의 원통형 부싱을 형성하고 9.50mm의 중심 축을 통과합니다.
2. 각 부싱의 보어에 베어링이 달린 볼 한 개를 누릅니다. 부싱을 4방향 티 피팅의 두 개의 병렬 포트에 삽입하고 외부에 베어링을 삽입합니다. 부싱은 티 피팅에 꼭 맞아야 합니다. (도피에서 피벗 어셈블리 회로도를 참조하십시오. 2b.
3. 알루미늄 직각 압출의 길이 100mm 길이 2개를 잘라냅니다. 압출의 긴 측면의 중간에 3.2mm 구멍을 드릴, ~45 mm 기지에서. 압출의 짧은 측면의 끝 근처에 두 개의 장착 구멍을 드릴.\
4. 4방향 티 피팅에 두 개의 베어링을 통해 샤프트를 삽입합니다. 심지어 길이는 각 끝에 노출되어야한다. 오른쪽 각도 압출을 노출된 샤프트 끝에 밀어 내립니다. 장착 구멍을 통해 작업 표면에 직각 압출을 나사. 샤프트의 노출된 끝에 샤프트 칼라를 설치하여 어셈블리를 직각 브래킷 사이에 중앙으로 유지합니다.
5. 짧은(~18mm)과 길이(~36cm) 길이의 42.16mm 바깥쪽 직경 PVC 파이프를 잘라냅니다. 짧은 길이를 4방향 티 피팅의 수평 포트에 삽입하고 긴 길이를 수직 포트에 삽입합니다. 수평 길이의 끝에 파이프 캡을 삽입합니다.
6. 수평 파이프 암 캡 아래에 정밀 디지털 스케일(±0.1 또는 ±0.01g 권장)을 배치합니다.
7. 프로펠러 모터를 장착하고 파이프 캡에 팬을 장착합니다. 프로펠러는 캡이 공기 흐름을 차단하지 않도록 오프셋되어야 합니다. 프로펠러 모터는 파이프 캡에 설치된 얇은 나사의 머리에 붙어있는 것이 좋습니다 (도 2c).

2. 실험 수행

1. 가장 작은 프로펠러와 모터 파이프 캡을 수직 파이프 암에 장착합니다.
2. 피벗 축에서 프로펠러 모터축(L_{prop)까지의}거리(모멘트 암)를 기록하고 피벗 축에서 수평 암의 접촉점에 이르기까지 스케일에 기록합니다.
3. 프로펠러 모터를 가변 전압 DC 전원 공급 장치(꺼기)에 연결합니다.
4. 축척을 켜고 읽기(0)를 돌립니다.
5. 전원 공급 장치를 켜고 최대 3.8V까지 ~ 0.4 V 단위로 전압을 다릅니다. 각 케이스에 대해, 전압, 제공된 전류, 스케일 판독(그램) 및 스케일 범위를 일정한 작동 시 기록합니다(일반적으로 ~0.3 - 5.0 g의 진동). 프로펠러 블레이드를 탭하여 회전을 시작해야 할 수도 있습니다. 공기 흐름이 올바른 방향으로(모터 뒤쪽으로 흐르고 있음)인지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 전원 공급 장치에 대한 양수 및 음수 리드를 반전시면 됩니다.
6. 사용 가능한 경우 열 풍속계를 사용하여 몇 가지 조건에서 프로펠러(다운스트림) 바로 뒤에 있는 공기 속도를 측정합니다. 속도는 프로펠러 면 영역에 따라 다르므로 이는 크기 의 순서 측정에 불과합니다.
7. 다른 모터 및 프로펠러 및 PC 냉각 팬의 경우 2.1 - 2.6 단계를 반복합니다. 팬은 최대 12V까지 작동할 수 있습니다.

3. 분석

1. Eqn. 4를 사용하여 각 측정 된 케이스에 대해 프로펠러 및 팬 추력(T)을계산합니다. 불확실성의 주요 원인은 작업 중 스케일 판독의 변동/진동입니다. 이 범위(2.5단계)를 Eqn. 4의 m로 대체하여 추력 불확실성을 결정합니다.
2. 각 사례에 대해 입력 전원을 계산합니다. 불확실성은 ΔI와 ΔV가 전류 및 전압 측정 불확실성(0.005 A 및 0.005 V)인 경우로 추정할 수 있습니다.
3. 각 케이스에 대해 추력 효율을 계산합니다. 추력 효율에 대한 불확실성은 것입니다.
4. 측정된 추력을 적혈구 속도(Eqn. 3)를 사용하여 추정된 이론적 값과 비교합니다. 여기서 콘센트 영역은 프로펠러 /팬 얼굴 영역, 허브 또는 모터 영역이 적을 것으로 추정 할 수 있습니다. 이러한 값은 측정된 값과 어떻게 비교됩니까?