Как работает пропеллер?

Я думал о силе, которая уравновешивает силу тяжести в дроне, и наткнулся на этот вопрос: как математически описать тягу, создаваемую пропеллером , как функцию угловой скорости пропеллера и угла изгиба пропеллеров.

Вот что я знаю:

  1. Интегральными факторами для создаваемой тяги должны быть угловая скорость гребного винта, а также угол изгиба и размер гребного винта, хотя я не уверен, будут ли какие-либо другие факторы играть здесь роль.
  2. Я знаю, что пропеллер будет всасывать воздух из-под устройства по поперечному полутороидальному пути вокруг пропеллера, а затем создавать перепад давления, который заставит воздух ударяться о нижнюю поверхность. Умножение этого давления на площадь нижней поверхности даст нам восходящую силу, действующую на устройство.

Вот несколько ответов на ссылки, на которые я ссылался, но не смог получить точный ответ:

  1. Как лопасти пропеллера, вращающиеся в воздухе, ускоряют его, создавая тягу?
  2. Что происходит перед и за вентилятором?

Ответы (1)

Как и везде в гидродинамике, нет единой аналитической функции для описания поведения пропеллера.

В общем, тяга винта работает так же, как подъемная сила на крыле самолета. Лифт идет как

л "=" С л р в 2 А 2

где С л - эмпирически определенный коэффициент для этой конкретной лопасти крыла/пропеллера.

«Угол изгиба» гребных винтов известен как «угол атаки». Для любой заданной скорости через жидкость («коэффициент опережения», Дж ), есть оптимальный угол атаки (АоА, β ).

введите описание изображения здесь

Поскольку вы должны сохранять импульс и кинетическую энергию (игнорируя потери на трение), медленный/большой пропеллер намного эффективнее, чем быстрый/маленький пропеллер для транспортного средства, движущегося с той же скоростью. Отправка молекул воздуха назад со скоростью в дает тебе в м ускорение, но затраты 1 2 м в 2 энергии (эта концепция известна как «скольжение гребного винта»).

пропеллер, а не пропеллер . :-)