Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 20 oktober 1945 - Aerodynamisk konstruktion av flygpropellrar för hög hastighet och motoreffekt, av Bengt Reistad
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1148
THiKNISK TIDSKRIFT
Propellerprov i full skala äro naturligtvis också
möjliga, men sådana bli dels mycket dyrbara —
man behöver en särskild motor som försetts med
mätnav, dvs. en anordning för mätning av
dragkraft och moment, och varje ny propeller i full
skala blir ju ganska dyr — dels är det icke
möjligt att godtyckligt variera hastighet, varvtal och
bladinställning under provens gång. Endast ett
fåtal sådana prov finns publicerade i
litteraturen.
Beräkningsmöjligheter
Genom experimentella prov kan man visserligen
få många värdefulla erfarenheter, men man kan
väl knappast tänka sig att genomföra
systematiska prov med olika bladformer,
bladvinkelför-delningar och profilformer vid olika
vinkelinställningar, olika Mach’s tal och olika u/u-värden. Det
skulle även vid modellprov ta för lång tid och
bli alltför dyrbart. Beräkning av propellrar är
därför ofrånkomlig och de experimentella
provens stora värde får anses ligga i att man får en
kontroll av beräkningarna och att man kan skaffa
sig underlag för förbättring av
beräkningsmetoderna.
Propellerberäkning bygger även den på
experimentellt underlag, nämligen i form av
lyftkrafts-och motståndskoefficienter för tvådimensionell
strömning, provat vid olika profiler, olika
anfalls-vinklar och olika Mach’s tal. Några sådana
undersökningar finnas publicerade i NACA Rep. nr
463 och 492. Den förra innehåller prov med
Clark Y och RÄF 6 profiler i olika relativa
tjocklekar, den senare innehåller prov med 16
"sex-siffriga" profiler, varav tretton symmetriska och
tre välvda. Båda rapporterna sträcka sig upp
till Mach’s tal omkring 0,85 och de tunnaste
profiler, som äro provade, äro 6 % tjocka — under
det att moderna propellerblad ha t.o.m. mindre
än 4 % tjocklek nära bladspetsen. Detta underlag
är sålunda ganska knapphändigt men trots detta
mycket värdefullt.
Jag kan nämna att även sådana tvådimensionella
prover äro planerade att utföras vid Flygtekniska
Försöksanstaltens höghastighetstunnel. Man har
där räknat med att kunna prova vingprofiler med
4 % tjocklek och uppåt. Vid så tunna vingar som
4 % är det svårt att få dem att hålla för så höga
Cz-värden, som äro aktuella för propellrar. För
att klara av problemet ämnar man dels utföra
vingmodellerna av stål med hög brottgräns, dels
köra tunneln delvis evakuerad, så att dynamiska
trycket blir lågt och luftkrafterna små även vid
dessa höga lufthastigheter.
Beräkningen tillgår i princip så, att man
beräknar luftkrafterna på ett antal bladelement och
därvid tar hänsyn till den ömsesidiga influensen
mellan dessa. Luftkrafterna på propellern
erhållas genom integrering över propellerdiskytan av
krafterna på bladelementen. Det som skulle vara
besvärligt i beräkningen, om man icke tog en
liten genväg, det vore att ta hänsyn till influensen
mellan de olika bladelementen. Man kan betrakta
propellerbladet som en roterande vinge, och man
får liksom vid vingar en virvelavlösning utmed
propellerbladets bakkant, som tillsammans bildar
en virvelskruv bakom propellern. Denna
virvel-skruv ger genom influens tillskottshastigheter vid
de olika bladelementen. I fråga om sådana
beräkningar har Betz bl.a. visat att en analogi finns
mellan vingar och propellerblad såtillvida, att den
elliptiska upptrycksfördelningen, som utgör ett
optimum för en vinge, motsvaras av en annan
belastningsfördelning på propellerbladet, som ger
en bästa verkningsgrad för detta. En propeller
som har en sådan optimal belastningsfördelning
kallas "bästpropeller".
Goldstein har visat att man för en bästpropeller
enkelt kan ta hänsyn till influensen mellan de
olika bladelementen genom införande av en
faktor k i ekvationen för tillskottshastigheten i och
denna faktor x har av Goldstein, Lock, Yeatman
m.fl. beräknats som funktion av (<p + ott) för
olika värden rjR och olika bladantal (jfr fig. 2).
Man gör nu vid beräkningen den förenklingen,
att man antar att samma faktor x även gäller
för andra bra propellrar än bästpropellern. Det
blir då relativt enkelt att beräkna en propeller.
Det tar ungefär en timme att beräkna
luftkrafts-koefficienterna för ett givet propellerblad i en
given bladinställning, för visst y/u-värde och visst
Mach’s tal för bladspetsen. Såväl vid
Flygtekniska Försöksanstalten som på andra håll ha
sådana beräkningar genomförts och jämförts med
publicerade provningsresultat både vid höga
v/u-värden och höga Mach’s tal och man har funnit
en tillfredsställande överensstämmelse mellan
mätta och beräknade punkter, så länge profilen
icke är överstegrad. Vid överstegrad profil ge
beräkningarna i allmänhet för små luftkrafter.
Genom att på detta sätt räkna igenom den ena
bladformen efter den andra, kan man få fram
den bladform, som ger bästa möjliga
verkningsgrad. Man kan också direkt räkna sig fram till
Fig. 6. Vdganordning för
dragkraft.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
