Como Wilbur Wright criou e usou as fórmulas que menciona em sua carta a Octave Chanute?

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Como Wilbur Wright criou e usou as fórmulas que menciona em sua carta a Octave Chanute?

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Em uma carta escrita por Wilbur Wright e endereçada a Octave Chanute, datada de 1903/06/18 , encontrei duas coisas que não entendi bem.

Our engine develops at the brake 15.6 horse power and we are convinced that this is very close to what we will be able to reach as a maximum. It furnishes in foot pounds at the brake, energy equivalent to 23 percent of the heat units contained in the fuel, so its efficiency is some twenty percent higher than the usual efficiency of gasoline engines which ranges from 14 to 18 percent of the total power contained in the fuel.

Como os dois irmãos fizeram uma melhora tão revolucionária? Motores a gasolina modernos têm uma eficiência térmica máxima de cerca de 25% a 30% . O motor do irmão Wright teve uma eficiência de 23% em 1903.

The Dumont motor may develop more than 10 horsepower but it is with me a case of seeing before believing. The screw of the airship was 4 meters in diameter and had a pitch of 4 meters, and the engine at 1200 revolutions (which is the speed of maximum power of motors of this size) drove it 200 turns per minute and gave a thrust of 154 to 165 lbs. Now if you multiply the thrust, by the pitch divided by the circumference of the screw, and multiply this by the travel per minute of the center of pressure (which is about 5/6 of the circumference of the screw) you will find that the result is about 10 horse power.”

É evidente que os Wrights usaram a relação:

Potência = Impulso x (5/6) x passo x (RPM / 60 seg)

De onde vem essa fórmula?

O que exatamente é esse " centro de pressão (que é cerca de 5/6 da circunferência do parafuso) "?

propeller aviation-history propulsion

por Robert Werner 10.10.2015 / 00:50

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Eu não tenho conhecimento em primeira mão desta fórmula, então o que eu escrevo abaixo é especulação. Mas os Wrights usaram um raciocínio físico sadio e tentarei fazer o mesmo.

O poder na física é o produto da força e velocidade. A fórmula contém, de fato, uma força (empuxo) e uma velocidade (velocidade de rotação dos tempos de arremesso) se os termos usados por Wilbur forem interpretados de uma determinada maneira. O pitch hoje é um ângulo, mas eu acho que Wilbur quis dizer com pitch o que é chamado de distância D na figura abaixo.

Taxa de adiantamento da hélice (foto fonte )

Isto é consistente com sua sentença anterior, onde ele dá um comprimento para o termo pitch. O termo pitch * RPM / 60 é na verdade a velocidade de vôo em m / s.

Agora, para o termo 5/6: eu esperaria que Wilbur calculasse o tom a partir da incidência de sua hélice. Como a hélice precisa de algum ângulo de ataque para produzir impulso, a distância real percorrida pelo ar é um pouco menor do que a obtida por Wilbur. Portanto, acho que o termo 5/6 explica esse desvio e foi determinado empiricamente.

Agora, pelo aumento revolucionário da eficiência: não sei quais motores Wilbur usou para comparação, mas o número baixo que ele cita sugere que ele usou espécimes excepcionalmente pobres.