螺旋桨是要使飞行器取得所需飞行速度,离开速度单讲推力实际意义不大(推土机推力就比赛车大),比如大直径高桨距的螺旋桨原地工作可以得到很大的推力,却往往很难建立必要的飞行速度。
发动机输出的功率由螺旋桨转变为一定速度下的推力,知道螺旋桨效率,就不难根据功率=速度×推力估算某一飞行速度下的推力。
但螺旋桨的效率不是常数,如何选择合适的螺旋桨并使其工作在最合适的状态就成了关键。
2002年2期《航空模型》41页有老前辈朱宝鎏先生介绍的根据动量原理计算推力的方法,简单而有效:
T=1/10*D^2*(V+u/2)*u
T-推(拉)力 千克
D-螺旋桨直径 米
V-飞行速度 米/秒
u-通过螺旋桨后气流增加的速度 米/秒
效率η=1/(1+u/2V)
传统的计算方法则基于空气动力原理:
T=Ct*(ρU^2)/2*F
T-拉(推)力
Ct-拉(推)力系数
ρ-空气密度
U-桨尖圆周速度
F-桨叶扫掠面积
为使螺旋桨旋转,发动机必须施加扭矩Mk:
Mk=mk*(ρU^2)/2*FR
mk-扭矩系数
R-螺旋桨半径
所以螺旋桨吸收的功率L为:
L=mk*(ρU^3)/2*F
这里功率L以马力表示时要除以75。
当桨叶数为z时,以马力为单位的功率N:
N=z/ζ*mk*π/150*ρR^5*ω^3
ζ-功率利用系数
R-螺旋桨半径
ω-叶尖圆周速度
可以发现以上各式都含有一般情况下不易得的系数,所以通常是靠经验数据。好在这在坛子里随处可见,还有整理出的公式和相应的计算软件,自己查查吧。
[ 本帖最后由 wxyyz 于 2006-8-4 13:58 编辑 ] |