Suponiendo que tengo una hélice con un diámetro (D), paso, giro de pala y número de palas dados, teóricamente puedo analizar secciones discretas del perfil aerodinámico en XFOIL y obtener polares de sustentación y arrastre para las secciones del perfil aerodinámico, para un número de Reynolds determinado. . Usando la nueva información junto con el cabeceo y la torsión (para dar el ángulo de ataque de cada sección), el empuje y el par generales de la pala de la hélice se pueden resolver para condiciones operativas dadas (RPM y velocidad aerodinámica). Incluso con mayor precisión, los factores de flujo de aire de inducción se pueden tener en cuenta para ajustar los vectores de velocidad y los ángulos de ataque experimentados por las secciones aerodinámicas de la pala, y una solución iterativa puede generar datos de empuje y par más precisos para la hélice. Hacer esto en diferentes condiciones de operación (RPM y velocidad aerodinámica) puede proporcionar muchos puntos de datos, lo que permite generar una curva de empuje, par y eficiencia frente a la relación de avance. He hecho todo lo anterior para cierta hélice.
Sin embargo, si quisiera cambiar la altitud de mi vuelo (y, por lo tanto, la densidad del aire sería diferente), mi número de Reynolds podría ser muy diferente para las mismas condiciones operativas. ¿Se mantienen las curvas de empuje, par y eficiencia de la hélice? ¿O el diferente número de Reynolds significa que si resolviera los datos de empuje y torque de las secciones aerodinámicas nuevamente, producirían diferentes datos adimensionales en función de la relación de avance?
Estoy feliz de proporcionar más detalles. ¡Estoy ansioso por resolver esto!
Su polar de elevación y arrastre depende del número de Reynolds. Debe verificar si está satisfecho con lo que XFoil genera para usted. Las características del perfil aerodinámico son bastante constantes en una amplia gama de Re, por lo que es posible que no te afecte en absoluto.
Además, si está ejecutando altas velocidades de punta, hay otro potenciómetro que aumenta la altitud también reduce la temperatura, por lo que está aumentando el número de Mach de punta, que debe asegurarse de que se mantenga dentro de los límites de validez de su método de cálculo.
Independientemente del número de Reynolds, la teoría del momento dice que si la densidad del aire disminuye, el disco del actuador tiene que mover el aire más rápido para proporcionar la misma cantidad de empuje. Por lo tanto, la velocidad inducida a través del disco actuador debe aumentar. Volviendo a una hélice real, se requieren RPM de hélice más altas para proporcionar esta velocidad adicional, por lo tanto, las RPM requeridas también aumentarán.
Por el contrario, a unas RPM y una velocidad inducida establecidas, se producirá menos empuje. Dado que la relación de avance es proporcional a la relación entre la velocidad de la corriente libre y las RPM, la relación de avance se mantendría igual mientras que el empuje a una relación de avance determinada disminuiría. Esto daría como resultado que su relación de avance: las curvas de empuje se "desplacen hacia abajo" a lo largo del eje Y.
Peter Kämpf