¿Por qué la potencia disponible en el motor de hélice es casi constante para cada velocidad?

ingrese la descripción de la imagen aquíNavegué por Internet en busca de una respuesta, pero no encontré ninguna. Estoy tomando el curso de rendimiento de aeronaves. Vi que la potencia disponible para el motor de hélice es casi constante para cada velocidad. Pero no sé por qué...

Agregué un gráfico que lo muestra.
¿Por qué no esperas que sea más o menos constante? Ayudará a la gente a responder.

Respuestas (3)

Es una gran simplificación, suponiendo una hélice de velocidad constante. Si es un puntal de paso fijo, no es lineal. Incluso con una hélice de velocidad constante, no es exactamente lineal.

Los factores menores para la potencia disponible son el ángulo de ataque/ángulo de incidencia, que cambiará con la velocidad aerodinámica, suponiendo un vuelo nivelado. Ram air también es un factor menor en algunos motores.

El diagrama que muestra es una simplificación destinada a mostrarle que la potencia es la misma, independientemente de la velocidad del aire, pero en realidad varía. ¿Cuánto cuesta? No puedo decir con certeza en general, pero en un avión sobre el que recopilé datos, recuerdo que varió alrededor del 6% en la ventana de 20 nudos que estábamos mirando. Y para ser claros, eso era energía convertida en empuje, no simplemente energía de la planta de energía.

Porque las palas de la hélice tienen incidencia variable y operan a velocidad de rotación constante. A medida que el avión gana velocidad, el ángulo de la pala de la hélice se ajusta para que el ángulo de ataque local permanezca igual.

Esto solo es cierto para las hélices de paso variable que no se encuentran en todos los planos de hélice.
@Dave tiene razón, pero TAMBIÉN la incidencia cambiará con el ángulo de ataque de la aeronave, y eso afectará el factor P y reducirá la eficiencia. Sin embargo, la incidencia es un factor terciario para la potencia de las aeronaves.
@ Mongo Sí, Dave tiene razón, las hélices de paso variable solo se encuentran en aeronaves con hélices de paso variable. En el poco de velocidad que muestra el OP, las curvas de potencia son bastante planas. Los fabricantes de helicópteros no estarían de acuerdo con que la incidencia sea un factor terciario para la potencia: el colectivo es lo que aplica la potencia a través del cambio de incidencia, y el regulador de combustible mantiene las rpm constantes.
@Koyovis, el OP preguntó en el contexto de lo que parece ser un avión. Estoy de acuerdo en que en los giroaviones, el cabeceo es un factor principal en la disponibilidad de energía, y esa incidencia es de mayor importancia que en un avión convencional. Sin embargo, la curva proporcionada por el OP es consistente con los aviones, y en ese contexto la incidencia es terciaria. Como punto de aclaración, en los aviones, la incidencia de la hélice es una función del montaje del motor y del AOA. En helicópteros tiene un uso ligeramente diferente, y la incidencia del rotor a menudo se refiere al paso del rotor en relación con el cubo.

la potencia disponible para el motor de hélice es casi constante para cada velocidad

Esto se debe a que, en teoría, la máxima potencia siempre está disponible sin importar la velocidad de la aeronave. En otras palabras, siempre puedes pisar el acelerador a fondo.

La potencia requerida es la potencia que necesitarías para moverte a una velocidad dada (a través del aire). Cuando la potencia requerida es igual a la potencia disponible, alcanzaría su velocidad máxima. Por encima del límite de potencia disponible, cuando la potencia requerida para ir a una velocidad dada excede la potencia disponible del motor, no podrá ir a esa velocidad (con la excepción quizás de una inmersión).

Si bien estas afirmaciones pueden ser ciertas en general, no explican por qué la potencia disponible en el gráfico es casi constante. Pero en un punto más fino, la eficiencia de transferencia de la hélice del motor/motor es menor en una hélice cuando el avión está estacionario. A medida que el avión se mueve, la eficiencia de la hélice aumenta. Por lo tanto, la potencia producida también aumenta.
¿Por qué la potencia disponible en el motor de hélice es casi constante para cada velocidad?
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