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Theory of Propeller – relações entre variáveis.

Home (concurso para prático) Fóruns PNA – Propulsão Theory of Propeller – relações entre variáveis.

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    • #1908
      ajgurgel
      Participante

      Dúvida sobre a teoria de propulsores

      A minha dúvida é na relação entre os conceitos vistos nas teorias 1. Momentum e 2. Blade Element theory:

      Considere as seguintes abreviaturas:
      Vw = velocidade da esteira
      Va = Velocidade de avanço do propulsor
      AOA = ângulo de ataque do fluxo na pá do propulsor
      T = Thrust
      Ct = Coeficiente de thrust
      n = rendimento

      O PNA deixa claro as relações entre Ct, Va e n (teoria da quantidade de movimento), quanto a relação entre essas 3 variáreis está safo.

      Ficou claro também como se comporta a relação Lift / drag em relação ao AOA (figura 4 – livro) – blade element theory. Isto também tá safo.

      A minha dúvida está nos seguintes pontos:
      1. Não ficou claro para mim a relação entre T, Va, Vw, n, para um propulsor.
      – Quanto maior a Va do propulsor, menor será o T (thrust), menor será o AOA e menor será a n (eficiência), para uma data RPM ?
      – Quando o AOA é máximo (Va=0), o Thrust e torque no propulsor são máximos e a eficiência é zero? Ou seja, na condição de Bollard Pull o Thrust é máximo?
      – Quanto maior a Vw (velocidade de esteira), menor será a Va para uma dada SOG. Consequentemente menos eficiente será o propulsor? Ou seja, uma esteira com maior velocidade na direção do navio, tornará o propulsor menos eficiente, pois o mesmo deslizará mais e avançará menos? Neste caso, consequentemente teremos um maior AOA do fluxo em relação a pá do propulsor?
      Fico pensando em possíveis questões envolvendo essas relações…

      2. A minha outra dúvida é em relação aos inflow factor a (linear) e a’(angular).
      Pelo gráfico da fig 11 dá a entender que há uma diminuição do AOA, quando se considera estes fatores no gráfico. O livro fala na pág. 139 que estes dois fatores: “…have a major effect upon the angle of incidence and therefore upon the conditions under which the blade section Works”.
      Parece que a combinação de ambos inflow factor contribuem para uma diminuição do AOA, o que melhora a eficiência. Não ficou bem claro, porque o inflow fator rotacional (a’), diminui em cerca de 10% a eficiência, quando foi colocado na Momentum Theory. Depois o livro coloca que o (a’) influência o AOA, parecendo diminuir o AOA, o que aumentaria a Va e consequentemente a eficiência… (não ficou claro).

      Enfim, não sei se estou tendo um entendimento correto.
      Se puder clarear, agradeço.

      Antônio.

    • #1914
      ajgurgel
      Participante

      Valeu Fábio,

      Acho que acabei saido do escopo da prova…

      Abraço.

    • #1910
      fabio
      Mestre

      Antonio,

      Existe aí uma questão de extrema importância que voce está ignorando. Quando o PNA compara ou descreve a relação entre duas variáveis, ele quase sempre menciona ou está implícito : “other things being equal” !!! . Portanto não se perca tentando estabelecer relações entre 3 ou mais variáveis que o PNA não descreve explicitamente, esta relação pode ser simplesmente algo indeterminado no modelo matemático.

      Posto isto, vou tentar jogar luz sobre algumas questões que voce levantou :

      1. Não ficou claro para mim a relação entre T, Va, Vw, n, para um propulsor.
      – Quanto maior a Va do propulsor, menor será o T (thrust), menor será o AOA e menor será a n (eficiência), para uma data RPM ?

      A eficiência depende da diferença V-Va, portanto isso que voce falou somente é verdade se as outras coisas permanecerem iguais.

      – Quando o AOA é máximo (Va=0), o Thrust e torque no propulsor são máximos e a eficiência é zero? Ou seja, na condição de Bollard Pull o Thrust é máximo?

      O PNA apenas menciona que o Ct é igual a raiz quadrada de 2 nesse caso, mais nada. Contente-se com isso. Entenda que o modelo matemático é limitado e não pode fornecer respostas para todas as perguntas que voce puder imaginar.

      – Quanto maior a Vw (velocidade de esteira), menor será a Va para uma dada SOG. Consequentemente menos eficiente será o propulsor? Ou seja, uma esteira com maior velocidade na direção do navio, tornará o propulsor menos eficiente, pois o mesmo deslizará mais e avançará menos? Neste caso, consequentemente teremos um maior AOA do fluxo em relação a pá do propulsor?

      Novamente o ponto : suas deduções são verdadeiras apenas se voce estiver estabelecendo a relação entre Va e n , mantendo todo o resto constante ( o que é impossível na prática ).

      Não ficou bem claro, porque o inflow fator rotacional (a’), diminui em cerca de 10% a eficiência

      Pode até haver alguma implicação positiva da rotação do fluxo no rendimento, mas no final das contas, o resultado é o que está escrito : perdas de até 10% . Não misture coisas que o PNA faz questão de isolar!

      abs,
      Fabio

      • Esta resposta foi modificada 6 anos, 12 meses atrás por fabio.
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