Винты болотоходные, гребные, аэро, полупогруженые и пр. геликоиды.

[Вадлен]

Выясняется интересный момент . При отрицательном наклоне т.е. к лодке кпд немного увеличивается .

[remix59]

И еще измененый шаг по длине лопасти , у ступицы шаг меньше а от середины и до кромки шаг увеличивается .

Не совсем так, давай опять же по порядку:

Объясню на всем известном эффекте "дельфинирования".

У любой аэро или гидродинамической плоскости подъемная сила и лобовое сопротивление изменяются от угла атаки.
Если увеличивать угол атаки лобовое сопротивление растет, а подъемная сила падает.
При "дельфинировании" это происходит так.
Корпус катера под действием силы упора занимает некоторый угол атаки, при достижении некоторой скорости подъемная сила растет, корпус под ее действием стремится уйти вверх, нос катера поднимается. При этом из за изменения угла атаки, подъемная сила резко падает, а лобовое сопротивление наоборот резко возрастает. Катер тормозит и сваливается вниз, при этом лобовое сопротивление снова падает, а подъемная сила растет. Процесс повторяется. При слишком сильном упоре со стороны движителя катер будет скакать каждый раз все выше и выше и т. д.

Как это переносится на винт?
Лопасть винта проектируется по винтовой поверхности для того, чтобы все радиусы лопасти при вращении имели одинаковые углы атаки по всей длине.
Соответственно соотношение лобового сопротивления и подъемной силы будет у такой лопасти одинаковым по всей длинне.
Если занизить угол атаки в любом месте лопасти то при выходе винта в оптимальный угол атаки часть лопасти с меньшим углом будет иметь или нулевой или вообще отрицательный угол атаки. Это приведет к падению суммарной подъемной силы лопасти и скажется в итоге на общий КПД такого винта.

Для чего тогда делают винты с разным углом атаки по длине лопасти?
Ответ: Поток воды набегающий на винт с учетом геометрии корпусов кораблей или дейдвудов подвесных моторов может иметь разное направление или разную скорость. Для компенсации этого все и делается.

У болотохода мы имеем только трубу дейдвуда, поэтому эффектом искривления потока перед винтом можно пренебречь.

[remix59]

Упор увеличивается существенно , если наклон лопастей сделать в сторону лодки . Это и описано много раз . И я сам проверил , винт случайно задом наперед установил .  Скорости небыло но лодка на дыбы с места вставала .

А знаешь почему?
Вспоминаем какая поверхность у лопасти создает максимальный упор? Передняя засасывающая. Если лопасть имеет отрицательную откидку, то стекание воды от ступицы к концу лопасти на передней всасывающей поверхности уменьшается, КПД возрастает. Это касается полностью погруженных винтов. У аэрированых основной упор- задняя отбрасывающая поверхность, поэтому и откидка назад.

[Вадлен]

  Выдернул из изобретения .

[Вадлен]

  Я это тоже читал где то , про разную скорость воды . Но то что я сказал выше я в книге вычитал уже и не вспомню какой .

[remix59]

Теперь дойдем до прогрессивного шага винта.
Что бы максимально оттолкнуться от чего то нужна во время отталкивания увеличивать и саму силу отталкивания.
То есть, пока вода проходит по задней отталкивающей поверхности лопасти нужно равномерно увеличивать ее угол атаки.
Так работает загнутая клюшка в хоккее, пока шайба движется вдоль пера клюшки из за загиба она постоянно увеличивает скорость.
Так же работает весло для академической гребли с изогнутым гребком.
И так же работает задняя сторона лопасти винта SPS.

Геометрически это выполняется так: Спиральная поверхность лопасти этого винта от передней кромки к задней увеличивает шаг. На передней кромке шаг 4,5" , а на задней больше 8". Это я получил с помощью измерений живого винта.
Поэтому  Тайские винты не маркируются величиной щага. У них прогрессивный шаг.

Для чего это?

С поднятием винта на поверхность воды или даже с частичным его выходом из воды мы сильно теряем в основной- всасывающей составляющей упора винта. На всасывающей поверхности по просту нет плотного слоя воды к которому лопасть может присосаться.  Основной упор у наших винтов создается задней поверхностью. Поэтому прогрессивный щаг и откидка, для поджатия -доп ускорения струи.

У Американских винтов роль доп. разгона сбегающей струи  выполняет агрессивный интерцептор. Где можно такой винт работает как погруженный, в воде, в болоте и т.д. а где его нужно выставить повыше он работет задней поверхностью с интерцептором.

[Вадлен]

 А кпд не повышается при отрицательном наклоне из за того же эффекта , который дают кольцевая насадка и всякие бобышки на концах лопастей ?
  Наклон отрицательный сушественно должен тормозить переток из зоны высокого давления в зону низкого . То есть из брюшка винта на спинку  .

[Вадлен]

  Я то на себя одеяло тяну  , мне нужно максимальное кпд на низкой скорости и минимальном уровне воды . Еще и бобышки можно пристроить к делу . Если конец лопасти будет утолщен , то и терять геометрию он будет меньше чем тонкая лопасть стальная .

[remix59]

Вадлен, 

Теперь нужно наконец разобраться с углом стреловидности.
Вот формулировка:
Стреловидность крыла
Угол отклонения крыла от нормали к оси симметрии самолёта, в проекции на базовую плоскость самолета.
При этом положительным считается направление к хвосту.

Вот на схеме:



Где: Ось симметрии это направление движения.
Нормаль это перпендикуляр к направлению движения.

Для вращающегося винта в радиальной системе координат:



Измеряя этот угол будем получать результаты в пределах от 90, до 180 град.
У винтов Американских угол атаки передней кромки примерно 130-140 град.

Для особо образованных:
Для любой точки вращающейся по окружности, мгновенным вектором скорости является касательная к окружности на которой она лежит, проведенная через эту точку.
Вот рисунок:



 

[Вадлен]

Выясняется интересный момент . При отрицательном наклоне т.е. к лодке кпд немного увеличивается .

   А на винте на скрине можно нарисовать ?

[remix59]

Вадлен, Можно найти фото с износом болотоходного винта и в этом месте сделать утолщение на законцовке лопасти.

Еще, наварной интерцептор служит доп. ребром жесткости.

[Вадлен]

Вот это я и подумал , что на лопасти будет угол стреловидности разный по длинне кромки лопасти .
 
 

[Вадлен]

Вадлен, Можно найти фото с износом болотоходного винта и в этом месте сделать утолщение на законцовке лопасти

    Наверное износ будет шире по радиусу чем нужно широкий винглет да еще на самой скоростной части лопасти даст приличное сопротивление . Форму винта или количество лопастей добавлять прийдется .

[remix59]

Вадлен, Только экспериментально. Минус упор- плюс ресурс винта и наоборот. 

[Вадлен]

  В тему . Диск от болгарки заместо винта ставить и им винт править  лучше чем молотком стучать .