¿Cómo funciona una hélice?
Agrim Arsh
Estaba pensando en la fuerza que equilibra la fuerza de la gravedad en un dron, y me encontré con esta pregunta sobre cómo describir matemáticamente el empuje ascendente generado por la hélice , en función de la velocidad angular de la hélice y el ángulo de curvatura. de las hélices.
Esto es lo que sé:
- Los factores integrales para el empuje hacia arriba generado deberían ser la velocidad angular de la hélice, así como el ángulo de curvatura y el tamaño de la hélice, aunque no estoy seguro de si habría otros factores que también jugarían ese papel.
- Sé que la hélice estaría succionando el aire debajo del dispositivo desde una trayectoria lateral de medio toroide alrededor de la hélice, y luego creando una diferencia de presión, lo que haría que el aire golpeara la superficie inferior. Multiplicar esta presión por el área de la superficie inferior nos daría la fuerza hacia arriba sobre el dispositivo.
Aquí hay algunas respuestas de enlaces que mencioné, pero no pude obtener la respuesta exacta:
Respuestas (1)
Señor O
Como todo en la dinámica de fluidos, no existe una función analítica única para describir el comportamiento de una hélice.
En general, el empuje de la hélice funciona de la misma manera que la sustentación en el ala de un avión. Ascensor va como
dónde es el coeficiente determinado empíricamente para esa ala/pala de hélice en particular.
El "ángulo de curvatura" de las hélices se conoce como "ángulo de ataque". Para cualquier velocidad dada a través de un fluido ("relación de avance", ), hay un ángulo de ataque óptimo (AoA, ).
Dado que debe conservar el impulso y la energía cinética (ignorando las pérdidas por fricción), una hélice lenta/grande es mucho más eficiente que una hélice rápida/pequeña para un vehículo que viaja a la misma velocidad. Enviando moléculas de aire hacia atrás a gran velocidad. te dio impulsar el impulso pero los costos energía (este concepto se conoce como "deslizamiento de la hélice").
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Gert