A hajóépítésben a propeller a meghajtó eszköz, amelyet leggyakrabban tengeri vagy édesvízi járművek, például csónakok és tengeralattjárók mozgatására használnak .
Franciaországban a hajók propeller általi meghajtásának támogatását Frédéric Sauvage francia mérnöknek tulajdonítják, aki 1832-ben hajtotta végre első kísérleteit.
Külföldön a szerencsének köszönhető, hogy 1835-től ezen a meghajtási módon végzett munkája során Francis Pettit Smith angol mezőgazdasági termelő és feltaláló egy teszt során betört egy darabot a propelleréből, ami azonnal jobb eredményeket adott, mint az egész prototípusnál. . FP Smith és a vele együttműködő svéd feltaláló John Ericsson előbb az Egyesült Államokban, majd Angliában, Svédországban és Franciaországban járultak hozzá a propeller meghajtásának fejlesztéséhez.
Sok országban a propellereket angolul csavaroknak, csavaros propellereknek nevezik . A közhiedelemmel ellentétben a propeller meghajtása olyan impulzus eredménye, "mint egy teniszlabda ütőre, és nem egy hajtás, mint egy csavar". Rövid hajócsavarok esetében a hajócsavar mögött a víz sebessége megegyezik a Morosi és Bidone kutatásai által leírt eredményekkel : valamivel kevesebb, mint kétszer akkora, mint amit egy hosszú hajócsavar 1837 előtt tervezett.
A propeller feladata a víztömeg felgyorsítása a meghajtó erő létrehozása érdekében. Ennek az erőnek az előállításához a légcsavar nagy és lassan forog, vagy kicsi és gyorsabban foroghat. A propeller termodinamikai és fizikai mechanikai elméletét a hidrodinamika tanítja.
Vannak más modern meghajtási eszközök, mint például a Voith Schneider rendszer . Ezek nem olyan hajtóművek, amelyek olyan impulzust kapnak, mint a légcsavarok, hanem olyan hajtott rendszerek, mint korábban a lapátkerék. Ezek a rendszerek nagyon praktikusak a kikötői manőverekben, a jet könnyű tájolása miatt. A centrifugális turbinákat kevesen használják, hatékonyságuk kevésbé jó.
A szerződés 28–29
A szerződés 40–41
A Szerződés 42–43. Oldala
Már 1855-ben minden alkotóelem jelen volt, hogy megértsék a tengeri hajócsavarok működését:
François-Edmond Pâris L'Hélice propulsive című, 1855 - ös kiadása című munkájában leírja a tengeri hajócsavarok fejlődésének hullámvölgyeit. A légcsavar számításának azonban teljes félreértése maradt a dugóhúzó (vagy csavarszerű) légcsavar mentális kialakítása miatt. Ez a felfogás ma is fennáll.
| Első összetevő : A hajtóanyag, miután sokkot kapott, felére tört, és azonnal jobb eredményeket adott. |
| II. Fejezet - Gyakorlati bevezetés a propellerhez. „ Ebben a fejezetben javaslom bemutatni a légcsavar mint hajtóanyag bevezetésének legfontosabb eseményeit. Akkor kezdődnek, amikor F.-P. Smith és Ericsson kapitány gondoskodott róla. Miután foglalkoztam a hajócsavar hajtásának találmányaival, amelyek nem hoztak hasznos eredményeket, most le kell számolnom arról, hogyan vezették be ezt a hajtóanyagot a gyakorlatban. " „ 1835-ben F.-P. Smith, a hendoni gazdálkodó ebbe az irányba terelte a figyelmét. 1836 tavaszán megkapta Mr. Wright bankár segítségét, és 1836. május 31-én szabadalmat kapott. A hajó mintáját ezután fa propellerrel szerelték fel, és elindították a hendoni tóban, majd az Adelaide Galéria, London. Ott megvizsgálta Sir John Barrow, az admiralitás akkori titkára és MM. Az alexandriai Harris és Bell, akik felajánlották a találmány megvásárlását az egyiptomi pasának, de ezt az ajánlatot elutasították. " " Az eredmények annyira kielégítőek voltak, hogy Smith úr és barátai egy hat tonnás csónakot építettek, amelyhez egy fából készült, kétfordulós propellert tettek: 1836. november 1-jén ez a hajó felvonult a Paddington-csatornán, és folytatta Temze 1837 szeptemberéig. A rázkódást megtapasztalták a hajtóművet, annak hosszúságának feléig felszakítva, és azonnal jobb eredményeket adott, ami egy lépésben új hajtóművet hajtott végre. " |
Ezért 1837 szeptemberében következett be az esemény, amely fordulópontot jelentett a tengeri meghajtásban.
| Második összetevő : A Bidone azt találta, hogy egy sugár hirtelen ütése a felszínen, ha állandó, például 1,84 1 |
| III. Fejezet - A légcsavaros hajókkal kapcsolatos tudományos elvek " ... Mivel a víztározóból kiszivárgó víz sebessége megegyezik egy szilárd testtel, amely szabadon esik a tározó felső felületéről a kimeneti szintre, és a leeső testek törvényei szerint a végsebesség csak kétszerese az átlagos sebesség: ezért egyértelmű, hogy a vízszintesen kilépő sugár, miután megszerezte a maximális sebességet az oszlop magassága miatt, kétszer akkora távolságot fog megtenni, mint amennyit egy test a felület leereszkedésénél meghalad. a nyílás. Innen Bernoulli arra következtetett, hogy a felhalmozódott hidraulikus nyomás, amellyel a vénát egy nyílás kivetíti az edény oldalán, egyenlő azzal a folyadékoszloppal, amelynek alapja a véna szakasza, a magassága pedig a zuhanás kétszerese. képes az áramlási sebesség előállítására. " „ Bernoulli elméletét Euler fogadta el és fejlesztette ki, aki képletet ad a vízsugár ütődésének sík felületre gyakorolt hatására. Legyen R az impulzuserő állandó ütődéssel; A, a véna területe: H, a sugár sebességéből adódó magasság; N, a visszavert víz sebességéből adódó magasság; Φ a visszavert víz és a tengely szöge. " „ Akkor R = 2AH (1- (√h / √h) cos Φ). " „ Morosi és Bidone kísérletei tárgyi tényekkel igazolták Euler és Bernoulli tanait ebben a témában. Euler szerint a folyékony véna ütésének elméleti értéke addig nőhet, amíg meg nem egyezik a véna szakaszával megegyező alapú és négyszer nagyobb magasságú folyadékoszlop tömegével, a véna sebessége. Bidone azt találta, hogy a sugár hirtelen hatása egy felületre, ha állandó, például 1,84 1; de ez a hatás részben annak a mozgásnak tulajdonítható, amelyet a hangszer részei szereztek az ütőerő mérésére. " |
Még mindig François-Edmond Pâris szerint :
A legjelentősebb szabadalmak:
Az értekezés megjelenésének napjáig, 1855-ig, a szabadalmak száma megsokszorozódott anélkül, hogy 1851-ig bármilyen figyelemre méltó újítást hozott volna, kivéve talán Bennet Woodcroft (in) 1844-es számát.
A szabadalom birtokosai 1838 és 1851 között
|
A légcsavarokat lerövidítették, és 1860-tól kezdve láthattuk olyan légcsavarok megjelenését, mint a "malomszárnyak" négy pengével, amelyek végének négyzetes alakja parazita örvényeket eredményezett.
A XX . Században a termodinamika és a fizikai mechanika fejlődése betekintést engedett abba, hogy mi folyik globálisan a folyadékbemenet, a víz és az áramellátás között, az eredmények összhangban vannak a Morosi és Bidone kísérleteivel. Az, ami a kimenet és a beömlőnyílás között történik, a folyadékmechanika területe. Ezután megértjük, hogy a kapott meghajtás egy ütközés eredménye, nem pedig egy edzés eredménye, és hogy amit „visszahúzásnak” neveztünk, az nem más, mint az ütközés okozta rendellenesség miatti entrópikus energiaveszteség.
A XX . Század második felében igyekszünk javítani a tolócsavarral felszerelt cirkáló versenyző jachtok teljesítményét. A lapátok alakja kisebb jelentőséggel bír, eltekintve attól, hogy a spirális alakú propellernek egyenletesebb nyomása lesz a lapátok felületén, könnyen alakítható változtatható szögű és hajtogatható lapátos propellerek felépítése.
Használattól függően a pengék száma és alakja eltérő lesz:
Egy olyan meghajtórendszerben, ahol a propellerek egy csőbe (alagútba) vannak beépítve, szükséges, hogy a cső legyen rövid, vagy a végénél nagyobb legyen, hogy ne csökkenjen a propulzió hatékonysága.
Az alkalmazott propellerek hasonlóak a hajtóanyagokhoz. Kis egységeken műanyag lehet, és elfoglalhatja a cső átmérőjét.
A legjobb teljesítményt a hajótest alatt leengedett és a navigációba rejtett szabad propeller biztosítja .