螺旋桨的原理是什么?

如题所述

可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气
流由沿旋
转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在螺旋桨半径r1和r2(r1<r2)两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况。v—轴向速度;n—螺旋桨转速;φ—气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;α—桨叶剖面迎角;β—桨叶角,即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见β=α+φ。
  空气流过桨叶各小段时产生气动力,阻力δd和升力δl,合成后
总空气动力为δr。δr沿飞行方向的分力为拉力δt,与旋螺桨旋转方向相反的力δp
阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加,形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。
  从以上两图还可以看到。必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作,才能获得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴向速度不随半径变化,而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖,半径较大处气流角较小,对应桨叶角也应较小。而在接近桨根,半径较小处气流角较大,对应桨叶角也应较大。螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
  从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对某个螺旋桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化,拉力和阻力矩也随之变化。用进矩比“j”反映桨尖处气流角,j=v/nd。式中d—螺旋桨直径。理论和
试验证明:螺旋桨的拉力(t),克服螺旋桨阻力矩所需的功率(p)和效率(η)可用下列公式
计算:
  t=ctρn2d4
  p=cpρn3d5
  η=j·ct/cp
  式中:ct—拉力系数;cp—功率系数;ρ—空气密度;n—螺旋桨转速;d—螺旋桨直径。其
中ct和cp取决于螺旋桨的几何参数,对每个螺旋桨其值随j变化。图1—1—21称为螺
旋桨的特性曲线,它可通过理论计算或试验获得。特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功
率系数和效率随前进比变化关系。是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。
  从图形和计算公式都可以看到,当前进比较小时,螺旋桨效率很低。对飞行速度较
低而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如:飞行速度为72千米/小时,发动转
速为6500转/分时,η≈32%。因此超轻型飞机必须使用减速器,降低螺旋桨的转
速,提高进距比,提高螺旋桨的效率。
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第1个回答  2009-12-27
基本原理是动量定理,将水和船是一个整体考虑,整个系统的动量是一定的,当然螺旋桨运动起来后,螺旋桨向后推动水流,使水获得了向后的动量,船获利了向前的动量,整个系统的动量仍然与螺旋桨运动前相等。
也可以说是作用力与反作用力原理,螺旋桨推动水流,水流也给桨一个反作用力。本回答被提问者采纳
第2个回答  2009-12-14
和电风扇是一样的。通过叶片的一个倾侧角度,可以把空气朝一个方向喷出,通过动量定理,得到相反方向的动力。
第4个回答  2020-11-26

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