一、為什么螺旋槳漿根迎角大,漿尾???這個(gè)和空氣動(dòng)力學(xué)有關(guān)飛機(jī)螺旋槳在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),,從而產(chǎn)生拉力,,牽拉飛機(jī)向前飛行。這是人們的常識,。 可是,,有人認(rèn)為螺旋槳的拉力是由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉把前面的空氣吸入并向后排,用氣流的反作用力拉動(dòng)飛機(jī)向前飛行的,,這種認(rèn)識是不對的,。 那么,飛機(jī)的螺旋槳是怎樣產(chǎn)生拉力的呢,?如果大家仔細(xì)觀察,,會(huì)看到飛機(jī)的螺旋槳結(jié)構(gòu)很特殊,單支槳葉為細(xì)長而又帶有扭角的翼形葉片,,槳葉的扭角(槳葉角) 相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的迎角,,但槳葉角為槳尖與旋轉(zhuǎn)平面呈平行逐步向槳根變化的扭角。 槳葉的剖面形狀與機(jī)翼的剖面形狀很相似,, 前槳面相當(dāng)于機(jī)翼的上翼面,,曲率較大,后槳面則相當(dāng)于下翼面,,曲率近乎平直,,每支槳葉的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致, 所以,,飛機(jī)螺旋槳相當(dāng)于一對豎直安裝的機(jī)翼,。 槳葉在高速旋轉(zhuǎn)時(shí),同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)力,,一個(gè)是牽拉槳葉向前的空氣動(dòng)力,,一個(gè)是由槳葉扭角向后推動(dòng)空氣產(chǎn)生的反作用力。 從槳葉剖面圖中可以看出槳葉的空氣動(dòng)力是如何產(chǎn)生的,,由于前槳面與后槳面的曲率不一樣,,在槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí),氣流對曲率大的前槳面壓力小,, 而對曲線近于平直的后槳面壓力大,,因此形成了前后槳面的壓力差,從而產(chǎn)生一個(gè)向前拉槳葉的空氣動(dòng)力,,這個(gè)力就是牽拉飛機(jī)向前飛行的動(dòng)力,。 另一個(gè)牽拉飛機(jī)的力,是由槳葉扭角向后推空氣時(shí)產(chǎn)生的反作用力而得來的,。槳葉與發(fā)動(dòng)機(jī)軸呈直角安裝,,并有扭角,,在槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)靠槳葉扭角把前方的空氣吸入,并給吸入的空氣加一個(gè)向后推的力,。 與此同時(shí),,氣流也給槳葉一個(gè)反作用力,這個(gè)反作用力也是牽拉飛機(jī)向前飛行的動(dòng)力,。 由槳葉異型曲面產(chǎn)生的空氣動(dòng)力與槳葉扭角向后推空氣產(chǎn)生的反作用力是同時(shí)發(fā)生的,,這兩個(gè)力的合力就是牽拉飛機(jī)向前飛行的總空氣動(dòng)力。 二,、1螺旋槳直徑需要多大,?有時(shí)候馬達(dá)太大也沒用,主要的是你那螺旋槳的角度要調(diào)對了然后它的長度它的寬度,,以及空氣的密度要算好就一定能飛了,,但是馬達(dá)的動(dòng)力,不能太低具體100公斤,,你就說100公斤,,根本沒辦法算出來你送出來,你把那物體的面積算出來然后再把那空氣的,。 三,、小船螺旋槳葉片最佳角度?螺旋槳軸與船的角度:小于22.5度角垂直水流方向時(shí),,螺旋槳的推功最大,。比賽一般是90度左右??焱菪龢疃扔幸?,壓水板要低于船底。螺旋槳與水面的夾角要根據(jù)船型姿態(tài)調(diào)整,。要是高速船頭翹的太高螺旋槳就要往船頭方向傾斜,。要是高速的時(shí)候船...螺旋槳裝在船的尾部發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)船速度很快前行。 四,、擺線螺旋槳原理,?擺線螺旋槳是一種船用推進(jìn)器件,可以將一定的機(jī)械功轉(zhuǎn)化為水動(dòng)力能量,,推動(dòng)船只行進(jìn),。其原理與普通的螺旋槳類似,不同之處在于其葉片的形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡,,以及應(yīng)用的區(qū)域,。 擺線螺旋槳的葉片軌跡是一種特殊的橢圓曲線,旋轉(zhuǎn)過程中葉片整體向軸線方向掃動(dòng),實(shí)現(xiàn)推進(jìn)水流的效果,。該曲線形狀是由兩個(gè)圓的繞定軸線的擺線曲線構(gòu)成,,滿足馬爾科夫化準(zhǔn)則,也稱馬爾科夫曲線,。 擺線螺旋槳的特點(diǎn)是功流進(jìn)出口的直徑相同,,因此在狹窄的水域可以減少摩擦阻力,提高推進(jìn)效率,。與傳統(tǒng)的角度可調(diào)螺旋槳相比,,擺線螺旋槳在推進(jìn)效率和噪音水平方面具有更優(yōu)秀的性能,被廣泛應(yīng)用于近海和深海航行,。 總的來說,擺線螺旋槳是一種結(jié)構(gòu)特殊,、性能穩(wěn)定的高效船用推進(jìn)器,,應(yīng)用范圍非常廣泛。 五,、螺旋槳水下工作原理,?螺旋槳推力 螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼,、涵道)看成一個(gè)通道,,通道排出空氣的時(shí)候會(huì)受到空氣的反作用力,即推力,。 工作原理 螺旋槳推進(jìn)時(shí),,由于槳葉材料的對槳尖載荷的限制,槳尖速度一般限制在當(dāng)?shù)匾羲僖韵隆?/p> 螺旋槳的幾何因素:翼型剖面,、展長,、扭轉(zhuǎn)角、槳距,。 螺旋槳的翼型剖面和展長在很大程度上決定了螺旋槳的推力,,產(chǎn)生推力對應(yīng)所需的扭轉(zhuǎn)力矩(來自發(fā)動(dòng)機(jī))。對于螺旋槳背風(fēng)面被排出的流動(dòng)結(jié)構(gòu)(下洗氣流-直升機(jī),,滑流-螺旋槳推進(jìn)器),,可以看作是每一小段螺旋槳翼型前飛所產(chǎn)生下洗氣流的綜合效果。 幾何參數(shù) 直徑(D):影響螺旋槳性能重要參數(shù)之一,。一般情況下,,直徑增大拉力隨之增大,效率隨之提高,。所以在結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量選直徑較大的螺旋槳,。此外還要考慮螺旋槳槳尖氣流速度不應(yīng)過大(<0.7音速),否則可能出現(xiàn)激波,導(dǎo)致效率降低。 槳葉數(shù)目(B):可以認(rèn)為螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)與槳葉數(shù)目成正比,。超輕型飛機(jī)一般采用結(jié)構(gòu)簡單的雙葉槳,。只是在螺旋槳直徑受到限制時(shí),采用增加槳葉數(shù)目的方法使螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的配合。 實(shí)度(σ):槳葉面積與螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積(πR)的比值,。它的影響與槳葉數(shù)目的影響相似,。隨實(shí)度增加拉力系數(shù)和功率系數(shù)增大。 槳葉角(β):槳葉角隨半徑變化,其變化規(guī)律是影響槳工作性能最主要的因素,。習(xí)慣上以70%直徑處槳葉角值為該槳槳葉角的名稱值,。 螺距:它是槳葉角的另一種表示方法。 幾何螺距(H):槳葉剖面迎角為零時(shí),,槳葉旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離,。它反映了槳葉角的大小,更直接指出螺旋槳的工作特性,。槳葉各剖面的幾何螺矩可能是不相等的,。習(xí)慣上以70%直徑處的幾何螺矩做名稱值。國外可按照直徑和螺距訂購螺旋槳,。如64/34,表示該槳直徑為60英寸,,幾何螺矩為34英寸。 實(shí)際螺距(Hg):槳葉旋轉(zhuǎn)一周飛機(jī)所前進(jìn)的距離,??捎肏g=v/n計(jì)算螺旋槳的實(shí)際螺矩值??砂碒=1.1~1.3Hg粗略估計(jì)該機(jī)所用螺旋槳幾何螺矩的數(shù)值,。 理論螺矩(HT):設(shè)計(jì)螺旋槳時(shí)必須考慮空氣流過螺旋槳時(shí)速度增加,流過螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面的氣流速度大于飛行速度,。因而螺旋槳相對空氣而言所前進(jìn)的距離一理論螺矩將大于實(shí)際螺矩 ,。 計(jì)算公式 如果假設(shè)螺旋槳排出流體的速度較慢,對周圍介質(zhì)的整體影響可以忽略,,那么可以從動(dòng)量角度推算螺旋槳推力: 推進(jìn)功率P=FV=通道面積*空氣密度*流速^3; 推力F=通道面積*空氣密度*流速^2; 很明顯,,如果試圖增加力,又不增加功率,,可采用的方法應(yīng)該是去增大這個(gè)通道的面積(以降低氣流速度),,也就是螺旋槳之類的直徑。 事實(shí)上,,工業(yè)中的螺旋槳尺度都很大,,螺旋槳推進(jìn)速度或尾流速度產(chǎn)生的壓力變化足以引起周圍環(huán)境流體的大尺度流動(dòng),螺旋槳上游氣體有抽吸作用,,對下游有吹除作用,,壓差阻力和排出尾流得速度變慢,,不可避免的引起推進(jìn)力下降。這一偏差可以使用一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行修正: 推力F=Cn*通道面積*空氣密度*流速^2; 不同類型螺旋槳的推力系數(shù): Cn=0.8;某運(yùn)輸機(jī)螺旋槳 六,、船用螺旋槳推力計(jì)算,?計(jì)算公式: 如果假設(shè)螺旋槳排出流體的速度較慢,對周圍介質(zhì)的整體影響可以忽略,,那么可以從動(dòng)量角度推算螺旋槳推力: 推進(jìn)功率P=FV=通道面積*空氣密度*流速/3,; 推力F=通道面積*空氣密度*流速/2; 事實(shí)上,,工業(yè)中的螺旋槳尺度都很大,,螺旋槳推進(jìn)速度或尾流速度產(chǎn)生的壓力變化足以引起周圍環(huán)境流體的大尺度流動(dòng),螺旋槳上游氣體有抽吸作用,,對下游有吹除作用,,壓差阻力和排出尾流得速度變慢,不可避免的引起推進(jìn)力下降,。 這一偏差可以使用一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行修正: 推力F=Cn*通道面積*空氣密度*流速/2,。
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