Estou estimando corretamente a pressão de um ventilador com duto?

Estou perguntando se estou fazendo isso corretamente. Estimei o impulso de um modelo de aeronave com ventilador de duto que negligencia as mudanças de pressão no duto da seguinte maneira:

F = Q * ρ * (V_{e} - V_{0})

$F = Q * \rho * (V_e - V_0)$

= Q * r h o * (Q / A_{e} - Q / A_{0})

$= Q * rho * (Q/A_e - Q/A_0)$

= 131 [c u . f t . / s e c] * 0.00237 [s l u g / c u . f t] * (131 / 0.74 - 131 / 0.92)

$= 131 [cu. ft. / sec] * 0.00237 [slug/cu. ft] * (131/0.74 -131/0.92)$

= 0.31 * (177.03 - 142.4)

$= 0.31 * (177.03 - 142.4)$

= 0.31 * 34.6

$= 0.31 * 34.6$

= 10.7 l b f

$= 10.7 lbf$

Onde

F = impulso,
Q = vazão volumétrica do ar = 131 [cu. ft. / s],
$\rho$ = densidade do ar = 0,00237 [lesma / cu. ft]
$A_0$ = uma área de entrada circular = 0,92 [sq. ft]
$A_e$ = uma área de saída = 0,0,74 [sq. ft].

Parece um valor muito alto para mim. Estou esquecendo de algo?

fluid-mechanics modeling thrust

— David Walden
fonte

Bem vinda! O site pode suportar a formatação de látex, eu o iniciei para você, sugiro prepará-lo (é muito útil no sentido dos votos positivos).

— Peterh

Oi, por que você acha que é alto? Você tem certeza da vazão? Fora isso, a equação e as suposições parecem estar bem. No entanto, esteja ciente de que você está assumindo incompressibilidade; portanto, já existe algum erro aqui.

— Rul30

@ rul30 Apenas minha intuição, eu acho. Há muito a ver com isso antes de criar um modelo. Sim, a vazão é baseada na velocidade de rotação do rotor, passo da lâmina e diâmetro da entrada. Não estou assumindo a incompressibilidade, estou assegurando limitando as velocidades a ou abaixo de 0,3 mach (atmosfera padrão, nível do mar). Em um Q de 131 [cu. pés / s] e uma área de saída de 0,65 [sq. ft] que funciona a uma velocidade de saída de cerca de 202 [ft. / s]. e as velocidades da ponta também estão limitadas a 0,3 mach ou abaixo de 0,3 mach para garantir a prevenção da compressibilidade. Obrigado pela sua pergunta.

— David Walden

Eu acho que a compressibilidade não será um grande problema (o Mach 0.3 é apenas um número arbitrário que já possui um erro de 5%). Se entendi bem, você não mediu a vazão, mas calcule-a. Você poderia editar sua pergunta e mostrar esse cálculo também? Caso contrário, a resposta à sua pergunta será muito curta: Sim.

— rul30

Você está certo. Não medi a vazão nem eu. Quando construí um modelo, medirei a pressão, não a vazão. Além de editar a área de saída e a estimativa de impulso para corrigir um erro na postagem original, prefiro não mostrar os cálculos, pois estaria revelando segredos comerciais. Eu não me importo com respostas curtas. Obrigado

— David Walden