Propeller
Ang propeller ay parang umiikot na fan. Kapag ang mga blades ay umiikot, ang kanilang mga hilig na ibabaw ay nakikipag-ugnayan sa tubig o hangin, na nagtutulak sa tubig o hangin pabalik. Ayon sa ikatlong batas ni Newton, ang tubig o hangin ay magbibigay sa propeller ng pantay at kabaligtaran na puwersa ng reaksyon, na siyang thrust na nagtutulak sa barko o sasakyang panghimpapawid pasulong.
Ang propeller ay itinayo ng isang pangkat ng mga airfoil, at ang prinsipyo ng pagtatrabaho ay katulad ng sa pakpak. Ang pakpak ay umaasa sa mga geometric na pagbabago ng airfoil at ang anggulo ng pag-atake ng pag-agos upang ang likido na dumadaloy sa itaas at ibabang bahagi ng airfoil ay may iba't ibang bilis. Ayon sa prinsipyo ni Bernoulli, ang iba't ibang bilis ay magdudulot ng iba't ibang presyon sa itaas at ibabang ibabaw ng airfoil, kaya nagdudulot ng pagtaas. Ang bahagi ng airfoil lift sa pasulong na direksyon ay ang thrust ng propeller.
Mga pangunahing uri
Fixed pitch propeller: Ang istraktura ay medyo simple, at ang mga blades ay karaniwang tatlo o apat, at hanggang pito. Ito ay may pinakamataas na kahusayan sa isang tiyak na bilis, ngunit ang pitch ay naayos at hindi maaaring iakma ayon sa mga kondisyon sa pagmamaneho. Maaaring maapektuhan ang kahusayan sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng paglalayag. Ito ay angkop para sa mga barko na may mataas na mga kinakailangan para sa bilis at katatagan.
Adjustable pitch propeller: tinutukoy bilang adjustable pitch propeller, na maaaring ayusin ang pitch sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga blades sa pamamagitan ng mekanikal o haydroliko na pagmamanipula ng mekanismo sa hub. Maaari itong magbigay ng buong paglalaro sa pangunahing kapangyarihan ng makina at pagbutihin ang kahusayan ng pagpapaandar. Ang pangunahing direksyon ng pag-ikot ng makina ay maaaring panatilihing hindi nagbabago kapag ang barko ay bumabaligtad. Ito ay may mahusay na kakayahang umangkop sa pagbabago ng kargada ng talim at kadalasang ginagamit sa mga tugboat, mga bangkang pangisda at mga pangkalahatang sasakyang pang-transportasyon.
Duct propeller: Ang isang circular duct na may hugis pakpak na cross-section ay naka-install sa panlabas na gilid ng isang ordinaryong propeller. Ang duct ay maaaring mapabuti ang kahusayan ng pagpapaandar, ngunit ang pag-reverse ng pagganap ay hindi maganda. Ang nakapirming duct propeller ay magpapataas ng diameter ng pag-ikot ng barko. Maaaring mapabuti ng rotatable duct ang pag-ikot ng barko at kadalasang ginagamit para sa pagtulak ng mga barko.
Tandem propeller: Dalawa o tatlong ordinaryong propeller ang naka-install sa parehong baras at umiikot sa parehong direksyon sa parehong bilis. Kapag ang diameter ng propeller ay limitado, ang lugar ng talim ay maaaring tumaas upang sumipsip ng higit na kapangyarihan, na kapaki-pakinabang para sa pagbawas ng vibration o pag-iwas sa cavitation, ngunit ang timbang ay malaki, ang propeller shaft ay mahaba, at ang layout at pag-install ay mahirap, kaya hindi gaanong ginagamit.
Contra-rotating propeller: Dalawang ordinaryong propeller ang naka-install nang magkasunod sa concentric inner at outer shaft, at umiikot sa magkasalungat na direksyon sa parehong bilis. Maaari nitong bawasan ang paikot na pagkawala ng enerhiya ng propeller wake, pagbutihin ang kahusayan ng pagpapaandar, at pagbutihin ang kakayahang magamit ng barko, ngunit ang istraktura ay kumplikado at nangangailangan ng mataas na pag-install at pagpapanatili.
Mga geometric na parameter
Diameter: Ito ang pangunahing sukat ng propeller, na nauugnay sa kinakailangang kapangyarihan, rate ng bilis, sobre ng paglipad, atbp.
Bilang ng mga blades: Ito ay may malaking epekto sa kahusayan at timbang. Ang pagdaragdag ng mga blades ay magpapataas sa pagkawala ng tip, ngunit maaari rin nitong bawasan ang pag-load ng blade, upang ang kapangyarihan na hinihigop ng bawat blade ay bumaba, at ang pagbabago sa aerodynamic na kahusayan ay nag-iiba sa pangkalahatang pag-load ng propeller disk.
Pamamahagi ng twist: Upang magawa ang propeller sa g-efficiency angle ng attack range sa bawat seksyon, ang torsion angle ay kailangang i-optimize ayon sa mga papasok na kundisyon ng daloy. Ang mga propeller na lumilipad sa mataas na bilis ay kailangang idisenyo na may mas malaking kabuuang pamamaluktot, habang ang mga lumilipad sa mababang bilis ay may mas maliit na kabuuang pamamaluktot.
Airfoil: Ang airfoil na hugis ng blade section ay isang pangunahing aerodynamic na parameter ng disenyo, na tumutukoy sa lift-to-drag ratio kapag ang airflow ay dumadaloy sa paligid ng propeller at direktang nakakaapekto sa kahusayan.
Pagpili ng materyal
Mga metal na materyales: Ang mga karaniwang haluang metal ay tanso, aluminyo na haluang metal, at hindi kinakalawang na asero. Ang mga haluang tanso ay may mahusay na paglaban sa kaagnasan, lakas at kayamutan; Ang mga aluminyo na haluang metal ay magaan at mataas ang lakas, na maaaring mabawasan ang kabuuang bigat ng sasakyang panghimpapawid o mga barko; ang hindi kinakalawang na asero ay may mataas na lakas at malakas na paglaban sa kaagnasan, at angkop para sa malupit na kapaligiran.
Mga composite na materyales: tulad ng carbon fiber reinforced composite na materyales, na may mataas na tiyak na lakas, mataas na tiyak na modulus, mahusay na paglaban sa pagkapagod at paglaban sa kaagnasan, at maaaring ipasadya ayon sa mga kinakailangan sa disenyo, ngunit ang gastos ay medyo mataas.
