Introducción a la Ing. Aeroespacial
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Introducción a la Ing. Aeroespacial Tema 5 – Propulsión Aérea Parte II: Propulsión por Hélice Sergio Esteban Roncero Francisco Gavilán Jiménez Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos Escuela Superior de Ingenieros Universidad de Sevilla Curso 2010-2011 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 1 Geometría - Ángulo de paso geométrico Punta (tip) Raíz (root) Cabeza (hub) Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 2 Geometría - Ángulo de paso geométrico mayor en secciones próximas al cubo - Torsión necesaria para que cada sección -> ángulo de ataque adecuado - Razones estructurales: - secciones próximas al cubo mayor espesor relativo (resp alas) - cuerda disminuye rápidamente en el último c/4 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 3 Geometría - I Distribución de cuerda, espesor y paso geométrico en función del radio. c – cuerda p – paso geométrico t – espesor máximo Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 4 Geometría - II – ángulo de paso efectivo g –ángulo de ataque geométrico p – paso geométrico pef – paso efectivo n – revoluciones por unidad de tiempo r – radio en el que sen encuentra la sección V- velocidad resultante de la sección con un plano perpendicular al eje de la hélice u – velocidad circunferencial J – parámetro de avance Ángulo “” disminuye al aumentar “r” y varía con la condición de vuelo Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 5 Geometría - III – ángulo de paso efectivo g –ángulo de ataque geométrico J – parámetro de avance pef – paso efectivo p – paso geométrico Parámetro de avance Para una hélice β conocido -> J define g de las palas de la hélice Paso efectivo Distancia recorrida por vuelta en la dirección del eje de rotación Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 6 Geometría - IV Paso efectivo Paso efectivo adimensionalizado con el diámetro de la hélice Paso geométrico Valores nominales Aumento de r, disminución β Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 7 Hélices paso fijo y paso variable - I Paso geométrico - Paso ideal necesario para satisfacer requisitos de actuaciones - Paso ideal para bajas velocidades - Paso ideal altas velocidades - Hélices de velocidad constante - Paso geométrico varia automáticamente - Trabaja a la velocidad óptima de diseño Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 8 Hélices paso fijo y paso variable - II Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Hélices paso fijo y paso variable - III Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Hélices paso fijo y paso variable - IV Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Fuerzas aerodinámicas Tracción: suma de las contribuciones de los pares de elementos de superficie fuerzas Par actuando en el plano del eje “Q” Potencia suministrada a la hélice para mantener velocidad angular Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 12 Sistemas de arrastre - I Motor alternativo en estrella. Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 13 Sistemas de arrastre - II Motor alternativo en bóxer. Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 14 Sistemas de arrastre - III Ciclo de un motor alternativo de 4 tiempos 1 2 3 4 5 6 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 15 Sistemas de arrastre - IV Ciclo de un motor alternativo de 2 tiempos Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 16 Sistemas de arrastre - V Turboeje (turboshaft): Motor de turbina de gas que entrega su potencia a través de un eje. Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 17 Sistemas de arrastre - VI Turbohélice Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 18 Sistemas de arrastre - VII T56 Allison Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Sistemas de arrastre - VIII Caja reductora T56 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Sistemas de arrastre - IX Allison T56 Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Sistemas de arrastre - X Introducción a la Ingeniería Aeroespacial Sistemas de arrastre - XI Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 23 Bibliografía [And00] J.D. Anderson. Introduction to flight. McGraw Hill, 2000. [Riv07] Damián Rivas. Aeronaves y Vehículos Espaciales, Febrero de 2007. Wikipedia: http://es.wikipedia.org http://en.wikipedia.org Introducción a la Ingeniería Aeroespacial 24
