
【機】 blade angle
槳葉角(Blade Angle)是流體機械與航空工程領域的核心概念,指螺旋槳、渦輪葉片或風機葉片的工作面與旋轉平面之間的夾角。該參數直接影響流體介質的動能轉化效率,例如在直升機旋翼系統中,槳葉角的變化控制升力分布;在風力發電機中,它決定葉片捕集風能的優化程度。
根據《航空工程手冊》(Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines,El-Sayed著),槳葉角的數學表達為: $$ theta = arctanleft(frac{v_t}{v_a}right) $$ 其中$v_t$為切向速度,$v_a$為軸向速度。美國國家可再生能源實驗室(NREL)的實證研究表明,當槳葉角處于12°-15°區間時,水平軸風力機的功率系數可達峰值。
該參數的應用涵蓋三大領域:
來源:
槳葉角是航空和船舶領域中描述螺旋槳幾何特性的重要參數,以下是詳細解釋:
槳葉角(propeller blade angle)指螺旋槳槳葉剖面弦線與旋轉平面之間的夾角()。這裡的弦線是槳葉橫截面(即翼型)的前緣到後緣的直線,而旋轉平面是螺旋槳旋轉時形成的平面(通常與槳軸垂直)。
沿半徑變化
槳葉角并非固定值,而是隨槳葉半徑增大逐漸減小。這是由于螺旋槳在不同半徑處的線速度不同,需通過角度變化優化氣動或水動力效率()。
名稱值約定
行業通常以70%直徑處的槳葉角值作為該槳葉的代表性角度()。例如,一個螺旋槳可能被稱為“25°槳葉角”,即指其70%半徑處的角度。
調節範圍
在可變距螺旋槳中,槳葉角可在高、低限位之間調節,以匹配不同工況(如起飛、巡航)。調節時需避開限位點,才能穩定發動機轉速()。
通過調整槳葉角,可優化螺旋槳的推力、效率及負載匹配,廣泛應用于飛機、船舶和風力發電機等領域()。
注:如需更專業的工程計算或具體機型參數,建議參考航空器手冊或螺旋槳設計規範。
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