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直径(D)
影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下,直径增大拉力随之增大,效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<0.7音速),否则可能出现激波,导致效率降低。
桨叶数目(B)
可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。只是在螺旋桨直径受到限制时,采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。
实度(σ)
桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。
桨叶角(β)
桨叶角随半径变化,其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上,以70%直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。螺距:它是桨叶角的另一种表示方法。
几何螺距(H)
桨叶剖面迎角为零时,桨叶旋转一周所前进的距离。它反映了桨叶角的大小,更直接指出螺旋桨的工作特性。桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。国外可按照直径和螺距订购螺旋桨。如64/34,表示该桨直径为60英寸,几何螺矩为34英寸。
实际螺距(Hg)
桨叶旋转一周飞机所前进的距离。可用Hg=v/n计算螺旋桨的实际螺矩值。可按H=1。1~1。3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值。
理论螺矩(HT)
设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加,流过螺旋桨旋转平面的气流速度大于飞行速度。因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺矩 。
该种结构的螺旋桨将轮毅和叶片加工成分离式的,通过键和紧固件将两者固定成一体螺旋桨可由一个轮毅和相应的数块叶片构成。该组合式螺旋桨当某块叶片被打坏时只需要更换那块被打环的叶片,轮毅和其它叶片则可继续使用。大大降低了原材料消耗和修理成本,而且在更换叶片时不需拆卸螺旋桨,更换方便,简易,减少了停航修理时间当然由于采用了组合式结构而使桨毅直径增加,会使螺旋桨的效率下降,通过计算精确,设计得当,其效率和整体桨的几无差别。但组合桨的加工费用比整体桨的加工费用稍高。
内河船舶的螺旋桨大多采用铸铜或铸铁的整体式结构,但在浅水航道航行的船舶,由于受到航道的限制,驾驶稍有不慎,就会打断螺旋桨。在深水航道航行的船舶,也会由于螺桨偶然打到漂浮物而使螺旋桨的叶片打断。只要螺旋桨打断一个叶片,整个螺旋桨就要报废。对于常年在内河浅水航道中航行的船舶而言,打桨的情况经常发生,船东每年要为更换螺旋桨而支付一笔很可观的费用。可调螺距螺旋桨虽然采用了组合式的结构,在打断一个叶片后可以进行更换,但调距桨传动机构复杂,造价高,应用并不普遍,在内河小型船舶上几乎无法采用。有些地方采用了钢板焊接结构的螺旋桨,这种螺旋桨如采用锻模制造,则初次投资较大,如不采用锻模制造,则加工精度难以保证。且钢板螺旋桨强度较高,在打桨时易导至主机发生“闷车”现象,造成主机损坏或齿轮箱中的齿轮打断二钢板焊接螺旋桨在打折或打弯后需拆下进行修理。但修理后螺距很难得到保证,使螺旋桨的效率降低。针对这个问题,组合式螺旋桨有很好的应用 。2100433B
那是因为它们所要推动的介质不同,空气和水一个稀薄一个厚重它们的阻力完全不同,而且船是直接漂浮在水面,飞机是要整个飞到空中,如果把飞机的螺旋桨用在船上,就算发动机能启动但它的叶片因为阻力太大马上就打坏;...
定螺距螺旋桨就是定形的,叶片角度和直径大小是固定的。变螺距和可调螺距螺旋桨就是直径可以变大的,有的叶片以伸缩的方式变化,有的以折叠的方式。
直升机螺旋桨原理:螺旋桨旋转时,桨叶不断把大量空气(推进介质)向后推去,在桨叶上产生一向前的力,即推进力。一般情况下,螺旋桨除旋转外还有前进速度。如截取一小段桨叶来看,恰像一小段机翼,其相对气流速度由...
螺旋桨缠绕物切割装置对螺旋桨水动力性能影响
将螺旋桨缠绕物切割装置与螺旋桨作为组合推进器,并运用基于RANS方程的多参考系模型计算了加装切割装置对螺旋桨水动力性能的影响。计算结果表明,加装的切割装置对螺旋桨的敞水性能影响较小,在±2%左右;切割装置对螺旋桨叶面压力的影响在半径较小的叶切面上比半径较大的叶切面上明显;各叶切面上导边受到的影响最大。从总体上看,增加切割装置不足以对螺旋桨的空泡性能和噪声性能造成明显的影响。
螺旋桨尾流中螺旋梢涡声场的解析计算
通过将螺旋桨尾流中的螺旋梢涡近视地看成具有螺旋对称性的圆柱螺旋涡丝,本文推导出了毂涡和五根螺旋梢涡辐射声场的解析解,以及在给定参数下的数值仿真结果。计算表明速度场和压力场都是时间的基频和倍基频函数,压力脉动的特性得到体现。
螺旋桨分为定(桨)距和变距螺旋桨两大类。
木制螺旋桨一般都是定距的。它的桨距(或桨叶安装角)是固定的。 适合低速的桨叶安装角在高速飞行时就显得过小;同样,适合高速飞行的安装角在低速时又嫌大。所以定距螺旋桨只在选定的速度范围内效率较高,在其他状态下效率较低。定距螺旋桨构造简单,重量轻,在功率很小的轻型飞机和超轻型飞机上得到广泛应用。
为了解决定距螺旋桨高、低速性能的矛盾,遂出现了飞行中可变桨距的螺旋桨。螺旋桨变距机构(图2a)由液压或电力驱动(图2b)。最初使用的是双距螺旋桨。高速时用高距,低速(如起飞、爬升状态)时用低距,以后又逐步增加桨距的数目,以适应更多的飞行状态。最完善的变距螺旋桨是带有转速调节器的恒速螺旋桨。转速调节器实际上是一个能自动调节桨距、保持恒定转速的装置。驾驶员可以通过控制调节器和油门的方法改变发动机和螺旋桨的转速,一方面调节螺旋桨的拉力,同时使螺旋桨处于最佳工作状态。在多发动机飞机上,当一台发动机发生故障停车时,螺旋桨在迎面气流作用下像风车一样转动,一方面增加飞行阻力,造成很大的不平衡力矩,另外也可能进一步损坏发动机。为此变距螺旋桨还可自动顺桨, 即桨叶转到基本顺气流方向而使螺旋桨静止不动,以减小阻力。变距螺旋桨还能减小桨距,产生负拉力,以增加阻力,缩短着陆滑跑距离。这个状态称为反桨。
为了提高亚音速民用机的经济性和降低飞机的油耗,70年代后期美国开始研究一种多桨叶螺旋桨,称为风扇螺旋桨(图3)。它有8~10片弯刀状桨叶,叶片薄,直径小。弯刀形状能起相当于后掠翼(见后掠翼飞机)的作用,薄叶片有利于提高螺旋桨的转速。它适用于更高的飞行马赫数(M=0.8)。由于叶片较多,螺旋桨单位推进面积吸收的功率可提高到300千瓦/米2(一般螺旋桨为80~120千瓦/米2)。
从空气力学知道,采用变距螺旋桨显著地提高了螺旋桨的效率,因而改进了发动机功率的利用程度和飞机的飞行性能(速度、航程、升限、起飞滑跑、爬升攀等等)。变距即改变桨叶剖面的安装角,其目的在于使截面具有最有利的攻角。
同时,由于螺旋桨的桨转阻力因剖面攻角的减小而减小,螺旋桨的桨数就增加:当速度增加时,螺旋桨变"轻"而发动机就产生不良的"飞桨"。相似的推理可以表明,在速度减低时为了防止桨数下降,必须减小桨叶剖面的安装角。在现代变距螺旋桨的自动机构中,安装角是这样改变的:使螺旋桨的桨数保持一定。
所有现有的各种型别与构造的变距螺旋桨可以分为下列两种基本型别:
1)液压式变距螺旋桨--应用最广,其桨叶转动机构是由滑油压力来推动的;
2)电动式变距螺旋桨--其桨叶转动是由电动机带动的。
滑油的运动或电动机的开动是用离心调节器来调节的。
我们来研究液压式变距螺旋桨的构造,首先耍注意到桨叶及安装于桨叶上的配重的离心力对于桨叶位置的影响。桨叶元素的离心力方向是沿着连接螺旋桨蒋轴和元素重心的直线,产生一个分力对于桨叶蒋轴的力矩方向是减小其安装角的。
配重的离心力有一个分力,其力矩方向是加大安装角的。大多数液压螺旋桨的套筒是单向作用的,即桨叶在滑油压力的作用下向一边旋转,而螺旋桨旋转所产生的离心力使桨叶向另一边旋转。
此时,可能有两种变相的单向作用型式:正向式和反向式。正向式是在滑油压力的作用下变小距,而在配重的离心力作用下变大距;反向式是在桨叶离心力作用下变小距,而在滑油燃力作用下变大距。后一种情况不用配重。
电动式变距螺旋桨已如前述,是由电动机通过传动比很小(1:7000或1:12000)的减速器来转动螺旋桨的。电动机是可逆的,即能向两边旋转。从一个旋转方向转换到另一个力向是由离心调节器来控制的。