DSCN3834

n³[kW]

(34a)

BxD;x

Q— gęstość powietrza w kg/m³.

Podstawiając do zależności (32) wartości siły P_m według zależności (33) oraz wartości u₀ według zależności (28) i oznaczając średnice śmigła przez D,= 2r, otrzymamy, że moc potrzebna do obracania śmigła N_m wynosi:

(34)

zataczając zaś:

5 ₌    (34)

" 4 2(60j

otrzymamy:

N

Rys 20. Wykresy Ilustrujące wpływ prędkości obrotowej na zmianą mocy silnika I zmianą mocy potrzebnej do obracania Śmiglem dla trzech przykładów wielkości (ciężarów) śmigła C\ Dr Dy—kolejne średnice śmigieł, n_u nr n₃—prędkości obrotowe, dla których kolejne Śmigla uzyskują równowagę mocy

SBSPOLY nAPEDOWE

! nadmiernej prędkości obrotowej silnika (n^j! Śmigło takie nosi nazwę śmigła zbyt | „lekkiego” dla danego silnika.

1 Podobnie śmigło o średnicy za dużej, na przykład Di uniemożliwia osiągnięcie * przewidzianej prędkości obrotowej i jest nazywane śmigłem zbyt ..ciężkim" dla ^: danego silnika. Jeśli śmigło o średnicy Di (rys. 20) zostanie zastosowane na silniku o 1 mocy -Ne2- to przy prędkości obrotowej n₂ będzie ono dla tego silnika śmigłem ■ normalnym.

| ^Stąd wniosek, że im większa jest moc silnika, tym większą średnicę powinno mieć l śmiało^ Powiększenie średnicy jest jednak ograniczone zarówno względami | konstrukcyjnymi płatowca (odległość końca łopaty od ziemi), jak i względami : aerodynamicznymi samego śmigła. Prędkość opływu powietrza wokół łopaty (rys. 17) jest zależna od sumy geometrycznej prędkości lotu i prędkości obwodowej, prędkość zaś obwodowa (28) zależy od średnicy i prędkości obrotowej ‘ śmigła. Jeżeli prędkość opływu zaczyna się zbliżać do prędkości dźwięku, gwałtownie zwiększają się opory przepływu, co powoduje zmniejszenie sprawności całego śmigła.

/w celu wykorzystania pełnej mocy dużych silników bez pogarszania ich sprawności

stosuje się reduktory zmniejszające prędkości obrotów śmigła oraz śmigła

wielołopatowe, a przy jeszcze większych mocach — śmigła przeciwbieżne.

- .    —=    ~>

Z zależności (34a) wynika, że moc potrzebna do obracania śmigła zwiększa się proporcjonalnie do piątej potęgi jego średnicy i do trzeciej potęgi jego prędkości obrotowej. Przebieg zmiany mocy pobieranej przez śmigło zależny od średnicy i prędkości obrotowej ilustrują wykresy na rysunku 20 (krzywa Di D2. D3. Krzywe oznaczone N_ei i N_e2 ilustrują przebieg zmiany mocy rozwijanej przez różne silniki przy określonym otwarciu przepustnicy. Z rysunku 20 wynika, że ze zmianą prędkości obrotowej inaczej zmienia się moc rozwijana przez silnik, a inaczej moc potrzebna do obracania śmigła' Przy małej prędkości obrotowej silnik jest jTK>cniejszy" od śmigła . przy dużej zaś śmigło jest „mocniejszej od silniki Moce są równe przy prędkości obrotowej, przy której obie krzywe się przecinają. Z wykresów na rysunku 20 wynika, że przy tym samym silniku maleje prędkość obrotowa zespołu śmigło-silnik, gdy zwiększa się średnica śmigła. Jeżeli więc najkorzystniejsza prędkość obrotowa silnika o mocy N_e2 wynosi n₂ obr/min, to silnik ten wymaga śmigła o średnicy D2. śmigło o średnicy mniejszej, na przykład D₃ umożliwia osiągnięcie

Strona 32