Estou trabalhando em um projeto de hoverboard e estou tendo problemas para descobrir o peso máximo que esses ventiladores poderiam suportar.
Estou trabalhando em um projeto de hoverboard e estou tendo problemas para descobrir o peso máximo que esses ventiladores poderiam suportar.
Você tem vazão volumétrica e diâmetro, então você tem a $ \ Delta v $ ($ v = A \ ponto V $) e você tem a taxa de fluxo de massa ($ \ ponto m = \ varrho \ ponto V $) e isso fornece o momento por unidade de tempo, também conhecido como força ($ \ ponto p = \ Delta v \ cdot \ ponto m = F $).
Faça você mesmo os números, mas não tenha grandes esperanças - o resultado é pequeno (é claro; você precisa de alguns metros de diâmetro para elevar um ser humano com eficiência útil).
Tomando a conclusão da resposta de Hudec:
$ \ Delta v \ cdot \ ponto m = F $
Primeiro de tudo, vamos usar unidades SI decentes ...
3 x 160 cu ft / min = metros cúbicos 0.22653 / s. À medida que passam pelas aberturas das ventoinhas (total de metros quadrados 0.07444) em um segundo, a velocidade do ar dessa massa é 0.22653 / 0.07444 = 3.0431 m / s. Se a mudança de velocidade for zero, então $ \ Delta v \ = $ 3.0431 m / s
Agora, 160 cu ft de ar = 0.07551 cu. metros = 0.0928 kg (densidade do ar = 1,23 kg / m3)
Inserindo números na expressão de Hudec: 3.0431 m / sx 0.0928 kg / s = 0.2822 N
Uma força muito pequena, de fato ...
(A resposta de Jan Hudec está correta, mas provavelmente difícil de entender.)
Você quer Force e sabe fluxo (cfm =$ ft ^ 3 / minuto $) e área ($ \ pi r ^ 2 $) Força é massa vezes sua aceleração. Massa é aceleração gravitacional / peso, e a aceleração dessa massa é sua mudança de velocidade ao longo do tempo, então $ F = (W / g) * (\ Delta v / t) $. A velocidade inicial do ar é zero e cada ventilador fornece uma velocidade de fluxo / área. O peso do ar movimentado em um determinado período é a densidade do fluxo * (o ar no nível do mar pesa cerca de 0.076 lb / cu.ft.).
Certifique-se de usar as mesmas unidades em toda a extensão (tempo, peso e comprimento) e multiplicar pelos ventiladores 3 quando terminar. Essa força é o impulso total e, portanto, o peso máximo que você pode voar livremente (você verá que é muito pequeno).
Se você estiver fazendo um 'hovercraft' com uma saia, estará reduzindo o atrito em vez de voar (a pressão do ar preso entra em ação).
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