outboard propeller

顶级螺旋桨需要顶级电机配合,反之亦然

在小马力范围,传统的汽油舷外机无法匹配高效螺旋桨。首先,内燃机输出扭矩较小,无法推动大螺距、大直径的高效螺旋桨;其次,内燃机输出曲线不够平直,特别在低速范围扭矩更加小。此类用于汽油舷外机的螺旋桨效率通常只有20-30%。

Torqeedo电机可以在整个转速范围持续输出大扭矩,而我们的螺旋桨也是根据此输出特性特别设计,Torqeedo舷外机的能量利用率达到44-56%。

Plane Propeller

传统意义上的螺旋桨优化

传统意义上的三个螺旋桨指标:
1,大直径
2,大螺距
3,低转速
螺旋桨直径越大,扫过的水流越多;螺距越大,同样的转速下速度越高;但螺旋桨转速越高,效率损失越大。

我们的电机输出扭矩高,可以推动较大的螺旋桨,换句话说,我们的螺旋桨直径大,螺距大,转速低,推进效率高。

propeller 01

螺旋桨几何学

除了桨叶数量、直径,螺旋桨重要参数还有:

  • 螺距
  • 弦长
  • 斜度
  • 倾角
  • 叶面厚度
  • 外倾角。

这其中最重要的参数是螺距。螺距指的是在没有滑脱的情况下,螺旋桨每旋转一圈前进的距离。实际上在任何情况下滑脱都是存在的,最小化滑脱就是提高螺旋桨推进效率重要因素之一。

空泡损失

空泡损失是螺旋桨空泡引起的效率损失。空泡是气泡在水中形成及破裂的过程。螺旋桨在水中高速旋转会在前端形成负压区,这也是形成推力的必备条件。但是当水流来不及向此负压区补充、压力非常低以致在常温下水开始沸腾并蒸发成气体,气泡开始形成。空泡的形成消耗能量,并使水流发生畸变,致使推进器效率降低,其严重程度通常取决于推进器和螺旋桨的设计质量。下面是高速摄像机以每秒8000次曝光拍到的视频,分别是我们的VPVC螺旋桨、普通螺旋桨在同样的操作环境下产生空泡的过程。

普通螺旋桨在叶面顶端产生大量空泡。

我们的VPVC螺旋桨只产生少量空泡。

视频对普通螺旋桨和Torqeedo螺旋桨做了放大对比。得益于优化的设计,Torqeedo螺旋桨基本没有气泡,效率更高。

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