DIY航模脉冲式喷气发动机 转

飞天

 设计参数：
 
1.  油气比
喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力，根据油品的爆炸极限，
燃油与空气重量比，一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。
 
2. 喷气频率，
喷气发动机喷气频率与机身长度有关，同一直径下，机身越长频率越低。
 
3. 机身直径与长度比 L/D 
发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚，长度与比直径一般在10-17。
4.计算公式 
发动机的推力是由许多因素决定的，如下公式可说明：m*va=F*t 
V = 发动机体积 (dm^3.)
f = 喷气频率. (Hz)
va = 喷气速度. (m/s)
F = 推力 (N, Newton)
fc = 油耗 (gram/second)
m = 空气质量 kg
t =时间s秒. 
以时间一秒，m=实际进入发动机的油气量X换算得出
m*v=F*t. m = mass = X % 
实际推力：F (Newton) = (X * D^2 * 3.1415 * L * v^2 )/(L * 8) 
由以上公式可以得出尾喷管直径越大，发动机的推力越大，同时进入的油气X越多就能产生更大的推力。
  
5.尾喷管长度 
根据国外爱好者的实际经验，尾喷长度与对推力的影响较小，而对发动机工作的可靠性有较大影响。
 发动机的尾喷管较长，阀片的工作频率f 较低，但每次吸入油气较多，使每次做功增大。长的喷管可以使发动机接近最大理论推力。同时空气吸入性能较好，使发动机容易发动。
 短的尾喷会使发动机喷气频率f 加大，，同时间吸入的油气较少，因此，推力并没增加。并会使发动机不易发动，工作不稳定。 
（提示：为了调节发动机方便起见，实际制作长度要比理论设计长些，因为长一些可以锯短。当短了要加长可就麻烦些，但不要太长，太长了结果会一样不工作）
计算公式是： 
Y = 0.152 * X + 470 (mm) ，公制单位
 (或Y = 3.88* X + 18,66 (inc)－英制单位
 
参考数据：
 发动机名        Y=总长        X=尾喷管截面积
Brauner        490        907
Alpha        485        531
B-12        600        531
Aerojet        610        1075
PAM        810        907
Sov faa        670        1195
6.喷气速度 
由于高温高压下喷气发动机喷气速度计算是一个复杂的过程，对于爱好者来说可用一个简化公式计算
 va=2*L*f
 p90的计算为例：
喷气速度为：150*2*0.86= 258 m/s.
 
 7.单向阀通风孔面积
  单向阀通风孔面积是发动设计最关键部，因为它关系到进入发动机的油与空气比.
 计算公式
 Y = 0.4922*X – 37 (平方mm)
   在这里(X=尾喷管截面积，Y=单向阀通风孔面积，如果是大的发动机可不减37) .
 另在设计中要考虑到阀片安装后会使通风孔面积减小10-20%,因此要留一定的余量。
 计算结果大约是尾喷管截面积的50-60%，一般设计可取55%
（提示，稍大的通风面积可以让发动机更易点火）。

 外国发动机设计参考： 
发动机名        阀通风面积Y        尾喷截面积X
Brauner        452        907
Alpha        381        531
B-12        221        531
Aerojet        603        1075
PAM        506        907
Sov faa        661        1195
也可以已手册加工图自己验算一下，一般误差5%之间
 
8.进气口面积 
  位于发动机前端的进气孔最小面积不能小于单向阀通风孔面积。
为了雾化燃料，空气在缩小部速度加大，因此进气通道被设计为喇叭状，也称为空气节流阀。
 
9.如何设计自己的发动机 
一、首先确定发动机的推力，
根据上述公式，以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到
 发动机推力与尾喷截面积的关系，设计公式为 
F（磅）=4.2磅*平方英寸（喷管面积）
或者是：
F（牛顿）=2.65牛*平方厘米
（一千克力=9.8牛顿）
 
根据外国的设计为列： 
如果要制作产生25磅推力的发动机，25/4.2 = 5.95 s平方英寸得到尾喷管直径约2.75英寸。
阀孔的面积为5.95*0.6552=3.9平方英寸。（这里系数0.6552设计者计算是取经验值）  

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计算每个孔的面积为0.39 sqr inc，燃烧室截面积与单向阀的面积大致相同，能装进单向阀。
喷管长度可简化计算   L=5.95*3.88+18.66 = 41.8，留余量，可取50英寸,如果喷管尾部采用扩张部分，长度为0.2*41=8，总长50的情况下，那么实际尾喷管长为50-8=42英寸.
 最小空气入口面积为阀孔面积，即3.9平方英寸
 
国外P-90发动机实验数据（供参考） 
各参数如下
V = 2.9 litre
fc = 6.7 gram/sec
f = 150 Hz
va = 258 m/s
F = 85 Newton
 
  于发动机在高温下工作，所以不能用铝，等低熔点金属。 
一般对于爱好者来说，可使用碳钢，铝合金。不锈钢管是最佳的材料，你可以在五金店找到，各种规格都有，还可以用的材料是摩托车或汽车的排气管，是由碳钢组成，外表镀铝，不易生锈，但由于管比较厚显得稍重一些。价钱也不贵，40元一个左右，在摩托修理部能找到，用过的旧的更便宜10元一个都有得卖。你也可以按图加工锥形部分 温的，厚0.1-0.3mm左右薄钢片来作，否则将使发动机无法工作下去。阀片的加工可以剪出需要的形状，也可用电解法，像做印刷电路板那样，先在板上涂油漆，干后画出所要的样式，用钢针沿线条刻掉油漆，放入食盐水中，用6-12v的直流电电解。  

虫儿飞RC

楼主厉害呀，学习了，顶起，

航模入门小菜

哈哈{:1_1:}{:1_1:}