一、螺旋桨发动机的原理?螺旋桨扇发动机原理本质上还是涡轮喷气发动机的变种。我们都知道涡轮式航空发动机虽然衍生出了多种结构的发动机,但最核心部分是相同的,就是由压气机组件、燃烧室和燃气涡轮组件组成的核心机。 在核心机的基础上,如果在压气机组件前面增加一个风扇,就成了涡扇发动机。可以在提高进气效率的同时,将部分空气通过外涵道向后推,能有效提高发动机的工作效率和推力,在功率保证的前提下,外涵道越大,推力的提升效率也就越高,发动机也越省油。但是外涵道不能无限增加,那就干脆不要外涵道,直接把大风扇(螺旋桨)装在涵道外面,就有了涡桨发动机。 二、螺旋桨水下工作原理?螺旋桨推力 螺旋桨排出的气体使得螺旋桨获得反作用力。你把螺旋桨桨盘(或者旋翼、涵道)看成一个通道,通道排出空气的时候会受到空气的反作用力,即推力。 工作原理 螺旋桨推进时,由于桨叶材料的对桨尖载荷的限制,桨尖速度一般限制在当地音速以下。 螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。 螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了螺旋桨的推力,产生推力对应所需的扭转力矩(来自发动机)。对于螺旋桨背风面被排出的流动结构(下洗气流-直升机,滑流-螺旋桨推进器),可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。 几何参数 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(πR)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 。 计算公式 如果假设螺旋桨排出流体的速度较慢,对周围介质的整体影响可以忽略,那么可以从动量角度推算螺旋桨推力: 推进功率P=FV=通道面积*空气密度*流速^3; 推力F=通道面积*空气密度*流速^2; 很明显,如果试图增加力,又不增加功率,可采用的方法应该是去增大这个通道的面积(以降低气流速度),也就是螺旋桨之类的直径。 事实上,工业中的螺旋桨尺度都很大,螺旋桨推进速度或尾流速度产生的压力变化足以引起周围环境流体的大尺度流动,螺旋桨上游气体有抽吸作用,对下游有吹除作用,压差阻力和排出尾流得速度变慢,不可避免的引起推进力下降。这一偏差可以使用一些经验数据来进行修正: 推力F=Cn*通道面积*空气密度*流速^2; 不同类型螺旋桨的推力系数: Cn=0.8;某运输机螺旋桨 三、螺旋桨飞机起飞原理是什么?起飞的原理和平飞的原理是不一样的! 平飞时主要由机翼产生升力,机翼产生升力的原因 空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大的相似性。日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就是大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。 而上升时却不是如此,是发动机的推力在竖直方向上的分力提供主要的动力,而机翼产生的升力甚至要小于平飞的时候,因为上升的空速比平飞的小,而飞机虽然俯仰角度要大得多,但是相对气流产生的迎角要小得多,所以远没有平飞时产生的升力大 还有一点,上升时不是升力大于重力,下降时也不是升力小于重力.学过物理的都应该知道,匀速运动时各力的合力为0,同样的道理,稳定上升或下降的时候也是这样,升力等于重力,拉力等于阻力,不然飞机就会产生加速度,加速下降或者加速上升,这在正常飞行中是不允许的. 四、水翼船原理?水翼船是一种船底部装有浸在水中的水翼,航行时靠水翼到的升力使船体全部或部分升离水面的高速船。水翼船用高速柴油机做为动力装置,一般用水下螺旋桨或喷水推进装置推进。 其水翼船的工作原理:水翼的断面也与机翼断面的形状一样。当船在推进装置的作用下快速航行时,浸在水中的水翼就因其断面的特殊形状而造成它的上、下表面所受水的压力不同,下表面的压力大于上表面的压力,从而形成升力,逐渐把船体抬起。这样就使船所受的水中阻力减小,使船速容易提高。当航速增加到一定值时,升力即大到可以将船体完全抬出水面,使船在水面上掠行。这样,当船高速行驶时,就可大大降低水动阻力,并可减少波浪对船体的冲击。当水翼船停泊或以低速航行时,水翼不产生升力,这时水翼船就同普通的排水型船一样,其船体靠浮力支持。 五、螺旋桨产生升力或推力的原理?螺旋桨产生升水或推力的原理是力的相互作用。因为螺旋桨高速转动时会对空气产生一个作用力,由于物体间力的作用是相互的,所以同时空气对螺旋桨产生力的作用。 这就好比我们们划船一样,当人用桨向后划水时,桨会受到水对它的推力,船就向前运动。 六、螺旋桨电机原理?螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。 七、蒸汽推动螺旋桨原理?蒸汽机的工作原理其实就是将热能转化为机械能。 首先用锅炉将水加 热后形成水蒸气,再用蒸汽推动活塞在蒸汽机缸内不断运动,进而带动飞螺旋桨运动从而产生动力。 蒸汽机轮船的两侧会装上大的螺旋桨,蒸汽机产生的 机械动力推动螺旋桨转动,螺旋桨不断拍打着水面,这样船就可以在水上前行了。 有了蒸汽机,人们就可以建造更大更重的船舶。 八、船上的螺旋桨根具什么原理推进的?螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。——常识科技篇。 九、螺旋桨飞机原理?螺旋桨飞机是用螺旋桨作推进装置推进飞行的飞机。螺旋桨是由发动机带动旋转,向后排空气,产生向前的作用力,推动飞机飞行。早期的飞机速度慢,高度低,大多采用螺旋桨式。现在虽大量使用涡轮喷气和风扇喷气发动机,但螺旋桨飞机因其耗油率低,经济性好,仍广泛用作亚音速的民航客机、运输机和军用反潜机等。 |
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