Primjena teorije elementarnog kraka u analizi rotora u vertikalnom i horizontalnom letu

diplomski rad

• Autor: Josip Župan
• Mentor: Milan Vrdoljak (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2009-07-02, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Problem diplomskog zadatka obuhvaća primjenu teorije elementarnog kraka za rotor helikoptera u vertikalnom i horizontalnom letu. Zbog što jasnijeg opisa problema i prezentacije rezultata potrebno je definirati specifične koordinatne sustave u kojima će pojedine sile i momenti biti iskazani. Bitan korak u proračunu je primjena modela koeficijenta uzgona i otpora profila za cijeli raspon napadnih kutova s uključenim utjecajem stlačivosti. Dinamika kraka je opisana razvojem kutova mahanja harmonicima prvog reda te je upravljanje rotora definirano postavnim kolektivnim i cikličkim kutovima. Rješenje problema vertikalnog leta je dobiveno kombiniranom teorijom elementarnog kraka i teorije diska. U model su implementirani gubici na vrhu kraka prema modelu kako ga je opisao Prandtl. Validacija rezultata dobivenih modelom BEMT-a napravljena ja na dva primjera rotora u lebdenju. U horizontalnom letu bitna značajka postaje asimetričnost strujanja na rotor i gibanje kraka uslijed razlike opterećenja napredujuće i povratne strane rotora. Raspodjela vertikalne brzine je sada opisana linearnim modelom protoka. Rezultat BET modela za horizontalni let je uspoređivan s mjerenjima u eksperimentalnom letu i rezultatima drugih numeričkih modela temeljenih na metodi noseće linije. Primarno su promatrane promjene potisne sile i okretnog momenta rotora za različite koeficijente napredovanja. Analizom je utvrđeno da najveće odstupanje rezultata za potisnu silu ne prelazi 8%, dok je odstupanje za okretni moment manje. Komponenta radijalne brzine u izračunu okretnog momenta u modelu je nadomještena koeficijentom inducirane snage. Zanemarena komponenta radijalne brzine u modelu je zamijenjena koeficijentom inducirane snage. U radu su promatrani utjecaji geometrije kraka na performanse rotora i razlike rezultata potisne sile i okretnog momenta uzrokovane promjenom modela inducirane brzine.

• Ključne riječi: helikopteri; teorija elementarnog kraka; horizontalni let; vertikalni let; zrakoplovstvo
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:163769
• Studijski program: Naziv: Zrakoplovstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka zrakoplovnog inženjerstva (mag. ing. aeroing.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup korisnicima matične ustanove
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-21 15:42:11