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Introducción a la Ing. Aeroespacial Tema 5 – Propulsión Aérea

Sergio Esteban RonceroFrancisco Gavilán Jiménez

Parte II: Propulsión por Hélice

Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de FluidosEscuela Superior de Ingenieros

Universidad de SevillaCurso 2010-2011

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

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Geometría

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Punta (tip)

Cabeza(hub)

Raíz (root)

- Ángulo de paso geométrico

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Geometría

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

- 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

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Geometría - I

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Distribución de cuerda, espesor y paso geométrico en función del radio.

c – cuerdap – paso geométricot – espesor máximo

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Geometría - II

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

– ángulo de paso efectivog –ángulo de ataque geométricop – paso geométricopef – paso efectivon – revoluciones por unidad de tiempor – radio en el que sen encuentra la sección

V- velocidad resultante de la sección con un plano perpendicular al eje de la héliceu – velocidad circunferencialJ – parámetro de avance

Ángulo “” disminuye al aumentar “r” y varía con la condición de vuelo

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Geometría - III

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

– ángulo de paso efectivog –ángulo de ataque geométricoJ – parámetro de avancepef – paso efectivop – paso geométrico

Parámetro de avance

Distancia recorrida por vuelta en la dirección del eje de rotación

Para una hélice β conocido -> J define g de las palas de la hélice

Paso efectivo

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Geometría - IV

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Paso efectivo

Valores nominales

Paso efectivo adimensionalizado con el diámetro de la hélice

Paso geométrico

Aumento de r, disminución β

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Hélices paso fijo y paso variable - I

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

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

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

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Fuerzas aerodinámicas

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Potencia suministrada a la hélice para mantener velocidad angular

Tracción: suma de las contribuciones de los pares de elementos de superficie

Par actuando en el plano del eje

“Q”

fuerzas

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Sistemas de arrastre - I

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Motor alternativo en estrella.

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Sistemas de arrastre - II

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Motor alternativo en bóxer.

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Sistemas de arrastre - III

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Ciclo de un motor alternativo de 4 tiempos

1 2 3

4 5 6

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Sistemas de arrastre - IV

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Ciclo de un motor alternativo de 2 tiempos

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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

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Sistemas de arrastre - VI

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Turbohélice

Sistemas de arrastre - VIIT56 Allison

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Sistemas de arrastre - VIIICaja reductora T56

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Sistemas de arrastre - IXAllison T56

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

Sistemas de arrastre - X

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

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Sistemas de arrastre - XI

Introducción a la Ingeniería Aeroespacial

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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

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