I skibsbygning er en propel et fremdrivningsmiddel, der oftest bruges til at flytte marine- eller ferskvandskøretøjer såsom både og ubåde .
I Frankrig tilskrives propellen fremdrift af skibe med propellen til den franske ingeniør Frédéric Sauvage, der udførte sine første eksperimenter i 1832.
I udlandet ville heldet være, at Francis Pettit Smith , en engelsk landmand og opfinder, under hans arbejde, der blev udført fra 1835 med denne fremdrivningsmåde, brød et stykke af sin propel under en test, som straks gav bedre resultater end med hele prototypen . FP Smith og John Ericsson , en svensk opfinder, der samarbejdede med ham, bidrog til udviklingen af propelfremdrivning først i USA, derefter i England, Sverige og Frankrig.
I mange lande kaldes propellerne skruer, skruepropeller på engelsk. I modsætning til almindelig opfattelse er propellfremdrivning resultatet af en impuls "som en tennisbold gør på en ketcher, ikke et drev som en skrue gør." For korte propeller er hastigheden på vandet bag propellen i overensstemmelse med resultaterne beskrevet af Morosi og Bidones forskning : lidt mindre end dobbelt så høj den hastighed, som en lang propel, som den blev designet før 1837, ville give.
Propellerens funktion er at fremskynde en vandmasse for at skabe en fremdriftskraft. For at producere denne kraft kan propellen designes stor og drejer langsomt eller lille og snurrer hurtigere. Den termodynamiske og fysiske mekaniske teori om propellen undervises i hydrodynamik.
Der er andre moderne fremdriftsmidler som Voith Schneider-systemet . Disse er ikke thrustere, der modtager en impuls som propeller, men tidligere drevne systemer som skovlhjul. Disse systemer er meget praktiske i havnemanøvrer på grund af strålens lette orientering. Centrifugalturbiner er lidt brugt, hvis effektivitet er mindre god.
Siderne 28-29 i traktaten
Traktatens sider 40-41
Siderne 42-43 i traktaten
Allerede i 1855 var alle ingredienserne til stede for at forstå driften af marine propeller:
I sit arbejde med titlen L'Hélice propulsive , udgave af 1855, beskriver François-Edmond Pâris op- og nedture ved udviklingen af marine propeller. Imidlertid forblev der en fuldstændig misforståelse for propelberegningen på grund af den mentale udformning af proptrækkeren. Denne opfattelse vedvarer stadig i dag.
| Første ingrediens : Drivmidlet, efter at have oplevet et stød, blev brudt til halv længde og gav straks bedre resultater. |
| Kapitel II - Praktisk introduktion til den fremdrivende propel. ” I dette kapitel foreslår jeg at præsentere de vigtigste hændelser ved introduktionen af propellen som drivmiddel. De begynder på det tidspunkt, hvor F.-P. Smith og kaptajn Ericsson tog sig af det. Efter at have behandlet opfindelserne til at køre skibe med propellen, som ikke gav nogen nyttige resultater, er jeg nu nødt til at rapportere, hvordan dette drivmiddel blev introduceret i praksis. " “ I 1835, F.-P. Smith, en landmand i Hendon, rettede sin opmærksomhed i den retning. I foråret 1836 fik han hjælp fra Mr. Wright, bankmand, og fik patent den 31. maj 1836. En modelbåd blev derefter udstyret med en træpropeller og sat i gang på en dam ved Hendon og kl. Adelaide Gallery, London. Der blev han undersøgt af Sir John Barrow, daværende admiralitetssekretær, og af MM. Harris og Bell fra Alexandria, der tilbød at købe opfindelsen til Pasha i Egypten, men dette tilbud blev afvist. " ” Resultaterne var så tilfredsstillende, at Mr. Smith og hans venner byggede en 6-ton båd, hvortil de satte en to-trins propel af træ: Den 1. november 1836 marcherede denne båd mod Paddington-kanalen og fortsatte med at sejle floden. Themsen indtil september 1837. Trækkeren, der havde oplevet et chok, blev brudt op til halvdelen af dens længde og gav straks bedre resultater, hvilket fik en ny propel til at blive udført i et trin. " |
Det var derfor i september 1837, at begivenheden opstod, hvilket var et vendepunkt i fremdrift til søs.
| Anden ingrediens : Bidone har fundet ud af, at det pludselige chok af en jet på en overflade er, når det er permanent, ligesom 1,84 er på 1 |
| Kapitel III - Videnskabelige principper vedrørende propeldrevne skibe " ... Fordi vandet, der undslipper fra et reservoir, har samme hastighed som et fast legeme, der falder frit fra den øvre overflade af reservoiret til niveauet for udløbet, og ifølge lovene om faldende kroppe er den endelige hastighed bare dobbelt gennemsnitshastigheden: det er derfor klart, at en stråle, der kommer vandret ud, efter at have opnået den maksimale hastighed på grund af søjlens højde, vil krydse en afstand svarende til det dobbelte af, at en krop ville dække i faldende overflade større end den af åbningen. Derfra udledte Bernoulli, at det akkumulerede hydrauliske tryk, hvormed en vene projiceres af en åbning, i siden af en beholder, er lig med væskens søjle, der har bunden af venens sektion og i højden to gange faldet. i stand til at producere strømningshastigheden. " ” Bernoullis teori blev vedtaget og udviklet af Euler, der giver en formel for effekten af perkussionen af en vandstråle på en plan overflade. Lad R være impulsstyrken med permanent percussion; A, veneområdet: H, højden på grund af strålens hastighed; N, højden på grund af hastigheden af det reflekterede vand; Φ vinklen på det reflekterede vand med aksen. " “ Derefter er R = 2aH (1- (√h / √H) cos Φ). " ” Eksperimenterne fra Morosi og Bidone beviste ved materielle fakta Euler og Bernoullis doktriner om dette emne. Euler siger, at den teoretiske værdi af percussionen af en væskeåre kan øges, indtil den er lig med vægten af en væskesøjle af samme base som sektionen af venen og i en højde fire gange større end den på grund af venens hastighed. Bidone har fundet ud af, at den pludselige påvirkning af en stråle på en overflade er, når den er permanent, ligesom 1,84 er 1; men denne effekt kan delvist tilskrives bevægelsen erhvervet af instrumentets dele beregnet til at måle percussionskraften. " |
Stadig ifølge François-Edmond Pâris :
De mest bemærkelsesværdige patenter:
Indtil 1855, datoen for offentliggørelsen af hans afhandling, multipliceret antallet af patenter uden at bringe nogen bemærkelsesværdig innovation indtil 1851, undtagen måske Bennet Woodcroft (i) i 1844.
Patentindehavere mellem 1838 og 1851
|
Propellerne blev forkortet, og fra 1860 så vi fremkomsten af propeller som "møllevinger" med fire knive, hvis firkantede form af enderne skabte parasitære virvler.
I XX th århundrede har udviklingen af termodynamik og fysik mekanik givet indsigt i, hvad der sker globalt mellem fluidindløbet, vand og drevne output, er resultaterne konsistente med eksperimenter Morosi og Bidone. Hvad der sker mellem udløbet og indløbet er fluidmekanikens domæne. Vi forstår derefter, at den opnåede fremdrift er resultatet af en påvirkning og ikke af en træning, og at det, vi havde kaldt "rekyl", ikke er andet end et tab af entropisk energi på grund af den lidelse, der er forårsaget af påvirkning.
I anden halvdel af det XX th århundrede, søger vi at forbedre effektiviteten af cruising racing yachts udstyret med pusher propeller. Formen på bladene har mindre betydning, bortset fra det faktum, at en skrueformet propel vil have et mere ensartet tryk på overfladen af bladene, er det let at forme at konstruere propeller med variabel stigning og bladpropeller.
Afhængigt af deres anvendelse vil antallet af knive og former være forskellige:
I et fremdrivningssystem, hvor propellerne er inkluderet i et rør (tunnel), er det nødvendigt, at røret er kort eller forstørret i enderne for ikke at reducere fremdrivningseffektiviteten.
De anvendte propeller svarer til drivmidler. På små enheder kan de være plastik og optage rørets diameter.
Den bedste ydelse opnås med den gratis propel, der er sænket til brug under skroget og skjult i navigationen.