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工作原理

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工作原理

發布日期:2021-08-20 作者: 點擊:

工作原理

  可以把螺旋槳看成是一個一面旋轉一面前進的機翼進行討論。流經槳葉各剖面的氣流由沿旋轉軸方向的前進速度和旋轉產生的切線速度合成。在螺旋槳半徑r1和r2(r1<r2)兩處各取極小一段,討論槳葉上的氣流情況。V—軸向速度;n—螺旋槳轉速;φ—氣流角,即氣流與螺旋槳旋轉平面夾角;α—槳葉剖面迎角;β—槳葉角,即槳葉剖面弦線與旋轉平面夾角。顯而易見α+β=φ。

  空氣流過槳葉各小段時產生氣動力,阻力ΔD和升力ΔL,合成后總空氣動力為ΔR。ΔR沿飛行方向的分力為拉力ΔT,與旋螺槳旋轉方向相反的力ΔP阻止螺旋槳轉動。將整個槳葉上各小段的拉力和阻止旋轉的力相加,形成該螺旋槳的拉力和阻止螺旋槳轉動的力矩 [2] 。

  必須使螺旋槳各剖面在升阻比較大的迎角工作,才能獲得較大的拉力,較小的阻力矩,也就是效率較高。螺旋槳工作時。軸向速度不隨半徑變化,而切線速度隨半徑變化。因此在接近槳尖,半徑較大處氣流角較小,對應槳葉角也應較小。而在接近槳根,半徑較小處氣流角較大,對應槳葉角也應較大。螺旋槳的槳葉角從槳尖到槳根應按一定規律逐漸加大。所以說螺旋槳是一個扭轉了的機翼更為確切。

  氣流角實際上反映前進速度和切線速度的比值。對某個螺旋槳的某個剖面,剖面迎角隨該比值變化而變化。迎角變化,拉力和阻力矩也隨之變化。用進矩比“J”反映槳尖處氣流角,J=V/nD。式中D—螺旋槳直徑。理論和試驗證明:螺旋槳的拉力(T),克服螺旋槳阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式計算:

  

  


  η=J·Ct/Cp

  式中:Ct-拉力系數;Cp-功率系數;ρ-空氣密度;n-螺旋槳轉速;D-螺旋槳直徑。其中Ct和Cp取決于螺旋槳的幾何參數,對每個螺旋槳其值隨J變化。特性曲線給出該螺旋槳拉力系數、功率系數和效率隨前進比變化關系。是設計選擇螺旋槳和計算飛機性能的主要依據之一。


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關鍵詞:安全節能型螺旋槳

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