Kort nozzle

[Barba]

Evo nasao sam ovde bas primer koji sam ti juce predlozio, doduse nalazi se na maketi.

[tule]

ludwig Kort, nemacki profesor i aeronautical engineer, patentirao je 1930 god, US patent, vise propulzatora od kojih su
najpoznatiji ‘Kort 19A’ i ‘Kort 37. (koga interesuje vise, na wikipediji). Tesko da je pedantni profesor  utrosio mnoge sate
rada na svom patentu previdjajuci da bi isti efekat dobio sa obicnim  plehanim prstenom ili zarubljenom plasticnom
kantom bez dna. Stvar je, na zalost , mnogo komplikovanija. Sustina njenog oblika je u tome da ima dvostruku ulugu.
Prvu, da optimalnim unutrasnjim suzenjem pomocu elise dobije povecanje brzine vodene mase u  odnosu na spoljasnju,
i drugu, da svojim ukupnim oblikom stvori sto manji otpor protoku vode
 
Dakle, sustina u ostvarenju njenog pozitivnog efekta je upravo u konstrukciji poprecnog preseka njenog zida Taj presek
je slican izduzenoj kapljici vode cime stvara najmanji moguci otpor prolaskom kroz vodu, time je veoma slican preseku
avionskog krila, a takodje i obliku plasta oko avionskog motora. Razume se samo po sebi da obe povrsine, unutrasnja i
spoljasnja niukom slucaju ne mogu biti jednake. Ponajmanje (u preseku) kao dve obicne ravne kose crte razmaknute za
debljinu materijala od koje je uradjena.

Ako unutrasnjost  posmatramo kao tunel razlicitog precnika, uslovno ga mozemo podeliti na tri dela, 
prednji – usisni, srednji – gde je elisa i zadnji – izlazni. Nije slucajno sto je pocetna kosina usisnog
dela tunela pod vecim uglom (tu je brzina vode jos uvek manja u odnosu na srednji deo sa elisom)
pa je i otpor relativno manji. Kretanjem vode prema suzenom delu sa elisom povecava joj se brzina
pa se i nagib kosine tog dela prednjeg tunela smanjuje a samim tim smanjuje i  otpor koji se stvara
kretanju vodene mase. U srednjem delu , gde je elisa, tinel je takoreci paralelnih ivica, dalje kosina
zida izlaznog dela tunela takodje je pod odredjenim uglom ali tako da je izlazni otvor nesto veci
od unutrasnjeg srednjeg dela. ‘napadna’ ivica prednjeg dela tunela kao i zavrsna ivica izlaznog dela
tunela takodje imaju adekvatno zaobljenje. Gledano sa spoljne strane, prednji deo je takoreci ravan
– paralelan uzduznoj osi da bi posle odredjene duzine poceo kao kosina da se spusta ka zadnjoj
zaobljenoj spoljnoj  ivici.

Da bi se dobio maksimalan ucinak sapnice, recimo 100%-tan, za odredjeno plovilo potrebni su veoma komplikovani proracuni
svih krivih linija koje daju crtez njenog poprecnog preseka. Ako bi smo se zadovoljili sa, recimo 80% njenog ucinka onda se
neke od tih krivi mogu zameniti sa krivama drugog reda - krug, parabola, hiperbola, (secajuci se zlatnog pravila iz geometrije
da se dve krive mogu nastaviti samo u tacki gde im je zajednicka tangenta. Ako stvar jos vise pojednostavimo, ali time i malo
smanjimo ucinak, neke krive mozemo aproksimativno nacrtati kao prave linije.)

Znaci da ukoliko smo spremni da nas deplasmanac sa sapnicom oko elise umesto njenog 100% tnog ucinka ostvari recimo
oko 80% ucinka  onda mozemo da se prihvatimo njene izrade na amaterskom nivou.

PS  za one koji bi se ipak opredelili za varijantu ‘prstena’ oko elise sugerisem
      patent “Kitchen ruder”

[Kapetan]

kitchen rudder je prilicno zanimljiv, ali malo komlikovan za napraviti

[Barba]

Detaljna i tacna analiza. Samo par stvari po mom misljenju su visak.

Sustina njenog oblika je u tome da ima dvostruku ulugu.
Prvu, da optimalnim unutrasnjim suzenjem pomocu elise dobije povecanje brzine vodene mase u  odnosu na spoljasnju,
i drugu, da svojim ukupnim oblikom stvori sto manji otpor protoku vode

Po mom misljenju nije poenta i razlici brzina sa spoljne i unutrasnje strane, vec samo u povecanju brzine kroz tunel po jednacini kontinuiteta.
Zato je profil stavljen pod negativni napadni ugao. Za otpor se naravno slazem.

Razume se samo po sebi da obe povrsine, unutrasnja i
spoljasnja niukom slucaju ne mogu biti jednake. Ponajmanje (u preseku) kao dve obicne ravne kose crte razmaknute za
debljinu materijala od koje je uradjena.

Za ovo ne vidim razlog. Ovaj presek nema funkciju hidroprofila i nije namenjen stvaranju "uzgona" ka unutrasnjosti prstena. S obzirom da je spoljasnja ivica u senci mislim da nema nikakav uticaj, zbog toga je i Kort verovatno ostavio ravnom. Opet, da je ideja povecavanje brzine fluida opstrujavanjem, profil bi bio postavljen ili pod nultim napadnim uglom koji obezbedjuje minimalni otpor ili pod pozitivnim napadnim uglom.

U srednjem delu , gde je elisa, tinel je takoreci paralelnih ivica, dalje kosina
zida izlaznog dela tunela takodje je pod odredjenim uglom ali tako da je izlazni otvor nesto veci
od unutrasnjeg srednjeg dela. ‘napadna’ ivica prednjeg dela tunela kao i zavrsna ivica izlaznog dela
tunela takodje imaju adekvatno zaobljenje.

Ni za ovo ne vidim razlog, sem eventualnog odrzavanja kontinuiteta gornjake profila ili sprecavanja vrtloga na izlazu, koji takodje stvaraju otpor. Povecavanjem precnika izlaza samo se smanjuje izlazna brzina koju smo sve vreme nastojali da povecamo.

Jedina slicnost sa avionskim krilom jeste aero/hidro profil, ali mu je ovde funkcija iskljucivo minimizacija otpora, a ne stvaranje uzgona.
Ja ni na avionu ni na avionskom motoru nisam primetio nikakvo zaobljenje izlaznih ivica.

Elem, sada postoji dilema, da li uloziti 1000 dinara i ustanoviti da li se nesto dobija postavljanjem kupastog prstena ili celu pricu zabataliti jer prsten sa poprecnim presekom u obliku profila niko ne moze da napravi u radionici, a da ne kosta ko Sv. Petra kajgana.

Sto se tice profila, verovatno moze da se iskoristi neki iz Rendulicevog kataloga, ali to napraviti u obliku prstena je mission impossible. Tule pretpostavljam da se slazes.

Pozdrav,
 

[tule]

Za  pocetak, da rezimiramo. Kortova sapnica daje dobar efekat kod deplasmanskih plovila ali samo pri malim brzinama,
Da li ce njen ucinak biti 10, 20, 30 ili 40% zavisi od mnogih faktora,  pre svega od oblika trupa  ali i od tacnosti proracuna
 oblika njenog poprecnog preseka. Pogresnu predstavu o njenom izgledu stvaraju pre svega njeni graficki prikazi koji je
svode na deo levka ciji zidovi imaju debljinu lima po celoj duzini. To je sasvim pogresno i apsolutno ne korisno za njenu
prakticnu izradu u smislu njene svrsihodnosti na plovilu.



By tule at 2011-05-24

Dakle posmatrajmo njen stvarni poprecni presek. Prvo i osnovno u cemu moramo da se slozimo je razlika u obliku unutrasnje
i spoljasnje linije koje formiraju njen presek. Ta razlika je evidentna i ona je aksiom. O njoj se ne diskutuje.  Uloga unutrasnje
zakrivljenosti je da usisa odredjenu kolicinu vode (u zavisnosti od ulaznog otvora) koju ce zatim pokusati  pomocu elise da
sabije i uvuce u sredisnji suzeni deo. Voda naravno nije stisljiva pa je jedini nacin za pridrzavanje prirodnih zakona da se
usisana vodena masa ubrza i na taj nacin ‘provuce’ kroz otvor i tako ubrzana izbaci kroz zadnji otvor. To bi bila ‘akcija’. Kao
odgovor na nju, po trecem Njutnovom zakonu, sledi ‘reakcija’ (ne treba mesati sa reakcionarima u politici) pa se plovilo odbija
od spoljne vodene mase (kao trzaj puske posle ispaljenog metka) I tako dodatno dobija na brzini. (ko voli malo vise teorije
moze da se priseti Bernulijeve jednacine i Venturijeve cevi a sve iz fizike). To bi uglavnom bilo u vezi krive koja prati unutrasnji oblik.

Ako posmatramo spoljasnju liniju vidimo da njen oblik predstavlja kosu pravu. Ukoliko bi bila horizontalna prava, a zbog razlike
u velicini usisnog i izlaznog otvora onda bi izlazno zaobljenje moralo biti mnogo vece (vece i od prednjeg usisnog) i samim tim
mnogo vise ‘vuklo’ vodu za sobom sto bi za posledicu imalo gubitak brzine. Resenje je naravno  smanjenje tog zaobljenja do
konstruktivne cvrstine jer su takvim oblikom vrtlozenja (lepljenja) vode duz spoljne kosine mnogo manja



By tule at 2011-05-24

Ako posmatramo raspored spoljnih sila na oplatu sapnice onda  se sila spoljnog pritiska, razredjene vodene mase koja klizi
duz spoljne kosine, moze razloziti na dve komponente od kojih je jedna paralelna pravcu kretanja i ima smer ka napred sto
daje dodatno uvecanje ucinak sapnice.

Dakle to bi bilo malo o teoriji Kortove sapnice. Njena prakticna izrada je prilicno jednostavna bez obzira da li se radio od punog
ili supljeg profila. Nesto malo komplikovanije je nacrtati taj profil. Uzgred, ovaj crtez nije u stvarnoj razmeri.

Da bi smo eventualno nastavili diskusiju na ovu temu predlazem zakazivanje Kolegijuma.
Kapetanu sam ionako ostao duzan jednu kafu jos od jesenas. Dobro, mozda i jedno
hladno, toceno, sa kragnom. Lekar mi je rekao samo jedno ali nije
bio precizan da li misli na flasicu od 0,33l ili  na onu od 2l.

[Barba]

Tule, shvatam u kom smeru ide tvoje razmisljanje, ali mislim da opstrujavanje profila nije ovde poenta. Ipak je to profil od nekih dvadestetak centimetara tetive. Pa koliki taj add thrust (-Cx) moze da bude prilikom opstrujavanja brzinom 2-3 m/s oko profila od 15-20cm tetive?

I sam si pomenuo jednacinu kontinuiteta kao princip rada. Ja od pocetka mislim da je to jedina ideja u ovom slucaju, a da je uzgon zanemarljiv i iskljucivo je posledica uvodjenja profila kako bi se otpor smanjio.

Da nije zanemarljiv dovoljno bi bilo postaviti dva krila (kako bi se ponistio Cz) ispod trupa i stvarati samo add thrust.

Sto se tice izrade, ja ne vidim nacin da se to uradi sa odgovarajucom tacnoscu po nekoj razumnoj ceni.

Zasto mislis da je problem iskoristiti neki NACA profil u tu svrhu?
 

 

[Zoran]

      Da napravimo model od plastike ?

[tule]

Barba, ja sam stvar postavio vise teorijski cisto radi malo jasnijeg uvida u princip njenog delovanja.
Naravno da je sustinski princip rada zasnovan na jednacini kontinuiteta pri protoku fluida. Slazem se
sa tobom da je spoljni ‘add thrust- mali,  i u praksi takoreci zanemarljiv, ali teorijski on ipak postoji   

Ono na sta  svo vreme pokusavam da ukazem je cinjenica da se unutrasnja Iispoljasnja linija njenog
profila razlikuju. Unutrasnja treba da obezbedi povecanje brzine usisane vodene mase, a spoljasnja
treba da obezbedi sto manji otpor vodenoj masi koja struji oko nje. I to je sustina i oko toga mislim
da se slazemo.

Slazem se da bi koriscenje nekih od NACA profila svakako olaksalo stvar ali se postavlja pitanje smanjenja
njenog ucinka zbog odstupanja. Naime dimenzije sapnice stoje u strogom medjusobnom odnosu a takodje
i ona kao celina u odnosu na elisu. Hocu da kazem da bi izbor njene velicine “nesto vece od elise” i postavljanje
elise “negde odprilike u sredinu” moglo bitno da  utice na njen efekat

Kada je prakticna realizacija u pitanju potrebno je resiti  vise stvari, ali hajde da ostavimo nesto i za sugestije drugih clanova.

[Barba]

Naravno da se slazemo oko sustine. Ovaj deo price vezan za odokativnu poziciju elise i precnik sapnice takodje trazi dodatne proracune. Ali lepo si napisao, to bi obezbedilo maksimalni ucinak. Mislim da bi se mnogi zadovoljili i sa ucinkom od 70% od maksimalnog, tj. povecanjem korisnosti elise od 25-30%.

Koeficijent korisnosti elise je uglavnom oko 0.55, ovako bi bio oko 0.7

[Zoran]

          Vidim ja da se ovde samo filozofira.Povlacim predlog.  :suicide:

[zorter]

I nije bio neki predlog........ :taunt:

[Zoran]

              Izgleda da imas istancan osecaj da promasis temu,ali za to nema leka.        :)

[scipko]

Koliko je meni poznato, ovaj Kort nozzle je prevazidjen, trenutno je popularniji sistem "Rice nozzle"

http://www.propellerpages.com/?c=nozzles&f=Speed_Nozzle_Tests

[Barba]

Pa u pitanju je ista stvar. RICE je firma koja proizvodi sapnice. Naravno da su 100 godina posle Korta uspeli da razviju jos bolji profil.

[eni blue]

Imam vise pitanja, ja sam laik vezano za sve ovo, naravno da razumem o cemu pricamo ali da li mozemo biti konkretni u svemu ovome, tj. interesuje me da li je moguce da neko od nas se angazuje i napravi probni komad i konkretno kaze da li ima i kada ima koristi nacin kacenja oblik i dimenziju ili reci ko i gde nam moze napraviti i red velicine tog ulaganja, Zoran je upitao da li moze od plastike i pretpostavljam da je to pitanje postavio sa odredjenom pretpostavkom, ja postavljam laicko pitanje da li se to moze uobliciti od limenih velikih modli u kojima su nama bake u Zemunu pravile cuvene kolace - kuglofe. Naravno ja se unapred izvinjavam na mom laickom pitanju. :tenk: