¿Cómo trabajan las hélices?

Primero definamos una hélice, la cual es un mecanismo de propulsión que convierte la mayor parte de la potencia del motor en una fuerza de empuje para propulsar una embarcación. La hélice es el mecanismo más común de propulsión marina.

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Leonardo Montoya

Lo torcido (paso) y la inclinación de un aspa son definidos por los ángulos entre un plano de referencia perpendicular al eje de rotación y un numero de líneas referenciadas (o establecidas) entre el plano base y el aspa. Un conjunto de líneas de datos de paso son tomadas en series de radios constantes desde el eje de rotación, y el ángulo entre el plano de referencia y la línea de paso es llamado ángulo de paso.

La operación de una hélice puede ser ilustrada considerando un elemento anular de una de las aspas. La figura debajo muestra las fuerzas actuando en un elemento anular de aspa de ancho dr en un radio r desde el eje de rotación.

Un par torsional Q es aplicado a la hélice por el eje de empuje, y la hélice y el eje rotan a cierto rango de velocidad (rpm). Es debido a la reacción del fluido en el cual opera que el elemento de aspa experimenta una fuerza resultante d R que tiene dos componentes, una fuerza de par torsional tangencial dQ/rB, donde B es él numero de aspas, actuando opuestamente a la dirección de rotación, y una fuerza de empuje dT/B actuando hacia adelante, paralela al eje de rotación.

La operación de una hélice puede ser ilustrada considerando un elemento anular de una de las aspas. La figura debajo muestra las fuerzas actuando en un elemento anular de aspa de ancho dr en un radio r desde el eje de rotación.

Un par torsional Q es aplicado a la hélice por el eje de empuje, y la hélice y el eje rotan a cierto rango de velocidad (rpm). Es debido a la reacción del fluido en el cual opera que el elemento de aspa experimenta una fuerza resultante d R que tiene dos componentes, una fuerza de par torsional tangencial dQ/rB, donde B es él numero de aspas, actuando opuestamente a la dirección de rotación, y una fuerza de empuje dT/B actuando hacia adelante, paralela al eje de rotación.

La suma de los momentos de las fuerzas de par torsional tangenciales de todas las aspas es balanceado por el par torsional Q aplicado a la hélice, y la suma de las fuerzas de empuje en todos los elementos de las aspas es igual a la fuerza de empuje T la cual impulsa la hélice hacia adelante a una velocidad de avance.