Welche Faktoren bestimmen Größe und Orientierung der induzierten Geschwindigkeit am Propellerblatt?

Unter Verwendung der Momentum-Theorie (die als Froude-Theorie bekannte französische Version ist viel detaillierter) und unter mehreren einschränkenden Annahmen können wir eine Beziehung zwischen Schub ($T$), Radius des Propellers ($S=\pi R^2$), Fluggeschwindigkeit ($V_0$) und induzierte Geschwindigkeit ($v_i$).

$T=\rho S(V_0+v_i)*2v_i$

Ein Zahlenbeispiel mit$R=2.2m$,$\rho=1.225kg/m^3$(Luftdichte im Normzustand),$T=30'000N$zeigen die Entwicklung der induzierten Geschwindigkeit in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit.

$v_i$als Funktion der Fluggeschwindigkeit$V_0$" />

Wie Sie sehen können, nimmt die induzierte Geschwindigkeit mit der Fluggeschwindigkeit ab. Da wir Propellerblätter so konstruieren, dass sie bei Reisegeschwindigkeit effizient sind, wird die induzierte Geschwindigkeit tatsächlich ziemlich vernachlässigbar, wenn Sie die ideale Verdrehung Ihres Blattes berechnen.

Wenn Sie andererseits den beim Start verfügbaren Schub berechnen möchten, müssen Sie die induzierte Geschwindigkeit berücksichtigen, da dies Ihren Propellerwirkungsgrad stark verringert.

Was die Orientierung der induzierten Geschwindigkeit betrifft, so hat sie zwei axiale Komponenten ($Uind$) und Rotation ($U\phi ind$) Geschwindigkeit, die vom Propeller erzeugt werden, wie in Ihrem zweiten Bild deutlich zu sehen ist. Daher ist es nicht genau parallel zu$V_0$. Die Rotationskomponente ist ein direkter Energieverlust und wird daher während der Entwurfsphasen minimiert. In der Froude-Theorie gibt es eine Annahme, die besagt, dass sie gleich 0 ist.