¿Cómo debe cambiar el paso de una hoja a lo largo de la longitud para que la hoja no se detenga?
Tengo que terminar una tarea en los próximos días. Una de las preguntas pide mostrar cómo el paso de la hoja debe cambiar a lo largo de la longitud para que la hoja no se detenga. No tengo idea de lo que tengo que hacer o cómo, ¿alguien puede ayudarme por favor?
Respuestas
La pregunta debería decir realmente, "cómo el paso debe cambiar a lo largo de la longitud para mantener la distribución de elevación razonablemente constante respetando las consideraciones de pérdida" o algo así. Las palas del rotor giran el morro hacia abajo yendo hacia afuera, como hélices pero con menos torsión, para tener en cuenta la mayor velocidad hacia la punta, de modo que el extremo de la raíz que se mueve más lento está haciendo una cantidad de trabajo decente para levantar.
Esto tiende a hacer que el extremo de la raíz opere más cerca del AOA que las puntas. Si realmente se detiene o no es una función más compleja de la velocidad de avance de la pala (rpm) y la velocidad de circulación vertical hacia abajo a través del disco del rotor, si la velocidad del aire de avance está involucrada, si desea optimizar para vuelo estacionario o hacia adelante, etc.
Vas a tener que leer un poco. Encontré una publicación de ASE de hace un par de años por @Koyovis , relacionada con una pregunta sobre el giro de la hoja, que enlaza con una gran fuente de información, un libro en Google Books que puede leer en línea, llamado Helicopter Aerodynamics Vol. 1 de Ray Prouty, quien escribió una columna para Rotor & Wing durante muchos años. Debería poder reunir la información que necesita a partir de eso.
Considere un helicóptero en vuelo estacionario y la velocidad de las palas cerca del eje y en las puntas. También considere que la corriente descendente se produce a través del disco del rotor, por lo que las palas deben estar algo inclinadas para mantener un AoA positivo.
Como se mencionó anteriormente, supongo que es una pala de rotor (¿helicóptero?). La forma en que esto se maneja normalmente es la torsión de la hoja, de modo que hay un alto ángulo de ataque (AoA) cerca de la raíz, que se reduce progresivamente a lo largo del tramo, de modo que el AoA es quizás 10-20 grados menos en las puntas. . Algunas máquinas más modernas con palas compuestas también incorporan variación en la curvatura y el grosor de la cuerda a lo largo de la hoja, para el mismo propósito.
Sin embargo, ninguno de estos trucos evita que parte de la hoja se detenga. El 1/3 interno (aproximadamente) del disco tiene una velocidad aerodinámica tangencial, de la rotación, que aún es baja, es casi inútil. La sección central y las puntas hacen la mayor parte del trabajo. Creo que sería prudente ignorar la parte interior, asumir una velocidad aerodinámica de avance efectiva cero, sin variación en la curvatura o el grosor (es decir, considerar que es un tipo de hoja de cuerda uniforme) y hacer algunos cálculos matemáticos sobre los cambios de ángulo de inclinación necesarios a lo largo de la hoja. span, para compensar el aumento de la velocidad aerodinámica a medida que aumenta el radio.