螺旋桨的功率计算

螺旋桨公式一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β＝α+φ。

空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

从以上两图还可以看到。

必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。

其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化。

图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。

特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。

模型飞机螺旋桨原理与拉力计算模型飞机螺旋桨原理与拉力计算模型飞机, 拉力, 原理, 螺旋桨一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度；n —螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β＝α+φ。

空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

从以上两图还可以看到。

必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。

其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随 J变化。

图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。

螺旋桨式小型无人机可用功率计算研究张轶【摘要】The theory and experimental formulas about power character of propeller-driven piston engine have been briefly interviewed and analyzed. Then, the impact of drift and fuselage on propeller efficiency is investigated. At last, a new method is proposed to calculate the available power of propeller-driven small UAV. The results have shown that if the flight altitude keeps constant, the available power and propeller efficiency are in direct proportion to cruising speed, while if the cruising speed keeps constant, they are in inverse proportion to flight altitude.%简要分析总结了螺旋桨式活塞发动机功率特性的相关理论及经验公式.以此为基础,研究了滑移现象和机身对螺旋桨效率的影响问题.提出了一种新的计算螺旋桨式无人机可用功率的方法.结果表明:螺旋桨式无人机若飞行高度保持一定,可用功率、螺旋桨效率与巡航速度成正比;若巡航速度保持一定,可用功率、螺旋桨效率与飞行高度成反比.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)008【总页数】5页(P1876-1880)【关键词】螺旋桨;活塞发动机;无人机;可用功率【作者】张轶【作者单位】西北工业大学机电学院,西安,710072【正文语种】中文【中图分类】V279;V211螺旋桨式活塞发动机由于具有质量轻、尺寸小、耗油率低、低速时推力大、价格便宜等优点。

螺旋桨扭矩计算公式螺旋桨扭矩计算公式是航空工程中的重要计算工具，用于确定螺旋桨在运行过程中所产生的扭矩大小。

螺旋桨扭矩计算公式可以通过以下方式进行推导和应用。

螺旋桨扭矩计算公式的推导涉及到航空力学和力学的知识。

首先，我们需要了解螺旋桨的工作原理。

螺旋桨通过旋转产生推力，推动飞机前进。

在旋转的过程中，螺旋桨受到气流的阻力，这个阻力即为扭矩。

螺旋桨扭矩计算公式中的关键参数包括螺旋桨叶片面积、气流速度、螺旋桨叶片的升力系数和阻力系数等。

螺旋桨叶片面积是指螺旋桨叶片所覆盖的面积，气流速度是指螺旋桨叶片运动时遇到的气流速度，螺旋桨叶片的升力系数和阻力系数是由螺旋桨叶片的设计参数决定的。

根据力学原理，螺旋桨扭矩可表示为：扭矩 = 螺旋桨叶片面积× 气流速度× (升力系数 - 阻力系数)螺旋桨叶片面积的计算可以根据螺旋桨的几何形状来确定。

气流速度可以通过飞机的速度和空气密度来计算。

螺旋桨叶片的升力系数和阻力系数可以通过实验或者数值模拟方法进行确定。

在实际应用中，螺旋桨扭矩计算公式可以用于飞机设计、性能预测和飞行控制等方面。

通过计算螺旋桨扭矩，可以评估螺旋桨的工作状态和效率，进而优化飞机的设计和性能。

螺旋桨扭矩计算公式还可以用于飞机的飞行控制。

通过实时监测螺旋桨扭矩的变化，可以调整发动机的功率输出，实现飞机的稳定飞行和操纵。

总结起来，螺旋桨扭矩计算公式是航空工程中的重要工具，用于确定螺旋桨在运行过程中所产生的扭矩大小。

螺旋桨扭矩的计算涉及到螺旋桨叶片面积、气流速度、螺旋桨叶片的升力系数和阻力系数等参数。

通过计算螺旋桨扭矩，可以评估螺旋桨的工作状态和效率，进而优化飞机的设计和性能。

此外，螺旋桨扭矩计算公式还可以用于飞机的飞行控制，实现飞机的稳定飞行和操纵。

螺旋桨扭矩计算公式的应用有助于提升飞机的性能和安全性。

关于螺旋桨的一些知识.txt为什么我们在讲故事的时候总要加上从前？开了一夏的花，终落得粉身碎骨，却还笑着说意义。

关于螺旋桨的一些知识(转)螺旋桨 3d3v$\,f5W$h F3o一、工作原理:@,H"X3D,J7h"P!E;C可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β＝α+φ。

+h)q4g'a {1Q9|8D空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

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必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

&A4V7P8l;j3^7G/U9^2`/Y从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：/L4p&M0[9l+X#p:w2P8]-dT=Ctρn2D4.J0].a%t)h;S(D,j0G*]P=Cpρn3D5 #I(l"z4},R1g0fη=J·Ct/Cp #w9A7D'j2L式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。

螺旋桨的定义及其效率计算一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β＝α+φ。

空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，见图1—1—19，合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

从以上两图还可以看到。

必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角，J＝V／nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径。

其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化。

图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。

特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。

飞机螺旋桨由两个或者多个桨叶以及一个中轴组成，桨叶安装在中轴上。

飞机螺旋桨的每一个桨叶基本上是一个旋转翼。

由于他们的结构，螺旋桨叶类似机翼产生拉动或者推动飞机的力。

旋转螺旋桨叶的动力来自引擎。

引擎使得螺旋桨叶在空气中高速转动，螺旋桨把引擎的旋转动力转换成前向推力。

空气中飞机的移动产生和它的运动方向相反的阻力。

所以，飞机要飞行的话，就必须由力作用于飞机且等于阻力，而方向向前。

这个力称为推力。

典型螺旋桨叶的横截面如图3－26。

桨叶的横界面可以和机翼的横截面对比。

一种桨叶的表面是拱形的或者弯曲的，类似于飞机机翼的上表面，而其他表面类似机翼的下表面是平的。

弦线是一条划过前缘到后缘的假想线。

类似机翼，前缘是桨叶的厚的一侧，当螺旋桨旋转时前缘面对气流。

桨叶角一般用度来度量单位，是桨叶弦线和旋转平面的夹角，在沿桨叶特定长度的的特定点测量。

因为大多数螺旋桨有一个平的桨叶面，弦线通常从螺旋桨桨叶面开始划。

螺旋角和桨叶角不同，但是螺旋角很大程度上由桨叶角确定，这两个术语长交替使用。

一个角的变大或者减小也让另一个随之增加或者减小。

当为新飞机选定固定节距螺旋桨时，制造商通常会选择一个螺旋距使得能够有效的工作在预期的巡航速度。

然而，不幸运的是，每一个固定距螺旋桨必须妥协，因为他只能在给定的空速和转速组合才高效。

飞行时，飞行员是没这个能力去改变这个组合的。

当飞机在地面静止而引擎工作时，或者在起飞的开始阶段缓慢的移动时，螺旋桨效率是很低的，因为螺旋桨受阻止不能全速前进以达到它的最大效率。

这时，每一个螺旋桨叶以一定的迎角在空气中旋转，相对于旋转它所需要的功率大小来说产生的推力较少。

为理解螺旋桨的行为，首先考虑它的运动，它是既旋转又向前的。

因此，如图3－27中显示的螺旋桨力向量，螺旋桨叶的每一部分都向下和向前运动。

空气冲击螺旋桨叶的角度就是迎角。

这个角度引起的空气偏向导致了在螺旋桨引擎侧的气动压力比大气压力大，所以产生了推力。

桨叶的形状叶产生推力，因为它的弯曲就像机翼的外形。

基金项目：2014年浙江省教育厅一般科研项目《远洋金枪鱼钓船船型优化研究》（项目编号：Y201432226）。

作者简介：李云(1983-)，女，湖北孝感人，浙江国际海运职业技术学院船舶工程学院讲师。

1 概述导管螺旋桨，是由螺旋桨和导管共同构成的推进器组合体。

导管是安装在螺旋桨外围的一个机翼型截面的圆形套筒，它能够改善重荷螺旋桨的效率，具有效率高、推力大、不容易被外物碰坏和改善船舶在风浪中稳定性等优点，其不足之处是容易使水草等杂物卷入导管，发生卡桨现象，另装导管螺旋桨的船舶回转性能和倒车性能都相应较差。

[1]导管螺旋桨在螺旋桨负荷较重的船舶上广泛应用，如拖船、拖网渔船、顶推船、大型油船等。

该类船螺旋桨负荷较大，致使桨叶面和叶背之间的压力差增大，造成绕流和尾流的急剧收缩，影响推进效率。

[2]采用导管可减小此两项损失，显著提高其效率。

一般情况下，功率系数Bp>40的船舶采用导管螺旋桨收益较大。

2 设计方法由于导管螺旋桨自身的特点，其设计方法与普通螺旋桨不尽相同，现行使用的螺旋桨设计程序，并不能包罗万象，还另有需要注意的一些方面未曾考虑，此时仍需要手工设计，一般应用图谱设计法进行导管螺旋桨设计。

19A+Ka 系列图谱是导管螺旋桨较常使用的设计图谱之一。

此图谱是荷兰船模试验池根据一种叫做19A 型导管模型配合Ka 系列螺旋桨模型做敞水试验得到的，与B 型螺旋桨设计图谱相同，也是采用BP-δ形式。

盘面比有三叶桨的0.65、四叶桨的0.55和0.70以及五叶桨的0.75等四种。

[3]导管螺旋桨设计及应用分析李　云1　陈倩清1 董明海1　徐应芬2（1. 浙江国际海运职业技术学院，浙江舟山 316021；2. 浙江欣海船舶设计研究院，浙江舟山 316100）摘　要：简单分析导管螺旋桨的特点及其设计方法，以某海洋拖网渔船为例，运用图谱设计方法，简述了导管螺旋桨的设计流程以及注意事项，为同类船舶的螺旋桨设计提供参考。