Kuinka muutetaan kilonewtonit hevosvoimiksi? Esim lentokoneen tehoja...

Kuinka muutetaan kilonewtonit hevosvoimiksi? Esim lentokoneen tehoja...

Kuinka muutetaan kilonewtonit hevosvoimiksi?
Esim lentokoneen tehoja muutettaessa maantiekäyttöön.

Vastaus

Asia ei ole niin yksioikoinen kuin ennalta näyttää, sillä newton on voiman yksikkö, mutta hevosvoima (ja watti) on tehon yksikkö, eivätkä ne ole suorassa yhteydessä keskenään.

Teho voidaan määritellä näin:

P = F * x/t ,

jossa P on teho, F on voima, x on matka ja t on aika. Teho voidaan määritellä myös muiden yksiköiden kautta, jotka ovat yhteydessä edelliseen, kuten

P = F * v

tai

P = T/t tai myös vaikkapa P = T * ω

joissa v on tasainen nopeus (matka jaettuna ajalla on nopeus, m/s) ja T on vääntö eli momentti (voima kertaa matka, newtonmetreissä), ω kulmanopeus (rad/s).

Potkurikoneiden sekä autojen moottoreista mitataan teho, koska pyöriessään moottori aiheuttaa väännön, joka on helposti mitattavissa. Suihkumoottori ei itsessään pyöri (toki turbiini tms voi pyöriä), vaan sen toiminta perustuu kuumentuviin kaasuihin, jotka poistuessaan työntävät moottoria. Loogisempi valinta suihkumoottorien vertailulle on siis voiman yksikkö newton, yleensä ilmaistuna kilonewtoneina. Ennen käytettiin yksikkönä kilopondia.

Suihkumoottorin työntövoima mitataan moottorin ollessa kiinnitettynä alustaan, joka mittaa moottorin aiheuttaman staattisen työntövoiman samaan tapaan kuin vaaka mittaa aiheuttamasi painovoiman seisoessasi sen päällä. Tällöin paikallaan ollessa suihkumoottori ei kuitenkaan varsinaisesti tee työtä eikä sillä siten ole myöskään yhtään tehoa. Sinäkään et tee työtä seisoessasi vaa'an päällä.

Helpoin tapa laskea suihkumoottorin tuottama teho lienee kaava P = F*v, jolloin täytyy tietää koneen tasainen nopeus metreinä sekunnissa ja tuon nopeuden ylläpitoon tarvittava moottorin työntövoima kilonewtoneina. Tällöin kaavasta putkahtaa ulos kilowatteja. Yksi kilowatti on 1,341 hevosvoimaa.

Tarkemman analyysin aiheesta löytää vaikkapa tältä veppisivulta englanniksi:

http://www.aerospaceweb.org/question/propulsion/q0195.shtml

Kommentit (0)

Vastauksesi