¿Cómo se elige el número de palas y el diámetro necesarios para una hélice turbohélice?

Estoy interesado en el diseño preliminar de un avión regional que utilice turbopropulsores como método de propulsión.

Después de una considerable investigación en línea sobre el diseño de hélices (teoría de discos, BEM...) no sé por dónde empezar.

En pocas palabras, ¿qué parámetros se deben considerar al diseñar la hélice de un dispositivo turbohélice?

Principalmente me interesa tener una idea de cuantas palas se necesitarían y el diámetro del puntal.

He obtenido valores para los requisitos de potencia del motor y, por lo que puedo deducir, la principal razón para tener un mayor número de palas se debe al requisito de absorber la potencia del motor. Esto último implica por tanto un aumento de la relación de solidez .

¿Hay alguna fórmula/teoría estándar que pueda proporcionar tales respuestas?

Gracias,

FZ

Respuestas (2)

Las reglas básicas son:

  • Haga que el diámetro sea tan grande como sea práctico.
  • Ahora lo más probable es que tenga problemas con las puntas supersónicas. Reduzca las RPM y el diámetro hasta que las puntas estén por debajo de Mach 1.
  • Ahora lo más probable es que no puedas absorber la máxima potencia del motor. Aumente el número de cuchillas y la cuerda hasta que lo haga.

Al final, no existe una fórmula simple porque es necesario encontrar un compromiso entre las demandas en conflicto. Aumentar el número de palas hará que el cubo sea más complejo y reducirá la eficiencia de la hélice . El aumento de la cuerda aumentará las cargas centrífugas y el arrastre por fricción.

Intente encontrar diseños existentes con la misma carga de disco . Su hélice debería verse muy similar: los diseños existentes pasaron por el mismo proceso de diseño.

El diámetro del puntal se elige para proporcionar una distancia al suelo adecuada para la instalación deseada. Luego, se elige la relación de la caja de cambios de reducción para mantener las puntas de apoyo subsónicas. Luego, se elige el número de palas de apoyo para absorber toda la potencia del motor. Luego se hacen compromisos para aprovechar las ventajas disponibles en el mercado y las relaciones de transmisión estándar que ofrece el fabricante del motor.

Gracias por su respuesta. ¿Conoce alguna teoría que determine el número de palas necesarias para absorber toda la potencia del motor?