Significado | Concepto | Definición:

La eficiencia de la hélice se utiliza para definir qué tan bien una hélice transmite su fuerza de rotación o energía al empuje. La hélice, ya sea que se utilice para propulsar un barco o un avión, debe convertir la energía de rotación en empuje hacia adelante o hacia atrás cuando se utiliza en un avión o barco. La cantidad de energía que se necesita para hacer girar la hélice es casi siempre mayor que el empuje de la hélice. Reducir esta pérdida es el objetivo de la eficiencia de la hélice.

La eficiencia de la hélice requiere que las palas tengan ángulos correctos.

La cantidad de empuje generado por una hélice está controlada por el ángulo en el que sus palas atacan el aire o el agua en la que gira. La eficiencia de la hélice se encuentra en estos mismos ángulos de palas. Al producir una pala con el ángulo correcto y unirla a un cubo del tamaño adecuado, la eficiencia de la hélice se puede alterar drásticamente. Por lo tanto, es el diseño y la forma de una hélice lo que define su eficiencia más que la velocidad a la que gira.

Una hélice con poca eficiencia desperdicia energía.

En un motor a reacción, la eficiencia del motor se mide como una fracción de la energía térmica potencial del combustible propulsor convertida en energía de empuje. En un avión propulsado por hélice, la eficiencia de la hélice se mide en caballos de fuerza y no en empuje. Esto se relaciona con la potencia del motor junto con su capacidad para generar energía para impulsar el avión.

Uno de los aviones propulsados ​​por hélice más eficientes fue el motor radial Wright R-3350 turbocompuesto . Este motor de avión impulsado por pistones pudo capturar parte de su energía de escape debido a que tenía tres turbocompresores acoplados a su eje de transmisión .

Esto permitió que el motor alcanzara una eficiencia de propulsión general de alrededor del 32 por ciento a Mach 0,5. Este número es significativo debido a la resistencia del viento, así como a la termodinámica de empujar un avión impulsado por hélice a través del viento.

La baja eficiencia de la hélice se debe, en parte, a la lucha de la hélice para atravesar el viento. La hélice no solo se abre paso a través del viento en línea recta por delante del avión, sino que cada pala de la hélice tiene que abrirse paso a través del aire delante de cada pala de la hélice mientras hace su revolución alrededor del cigüeñal. Este coeficiente de doble arrastre afecta la eficiencia de la hélice.

Ya sea agua o viento, la eficiencia de la hélice de cualquier embarcación se ve afectada por el arrastre del entorno por el que viaja. La resistencia a la fricción y al arrastre hace que la hélice consuma más energía de la que produce.

Las evoluciones en el diseño y los materiales de las hélices han aumentado la eficiencia de estas hélices; sin embargo, nunca tendrán la eficiencia de los motores a reacción más modernos y los motores de embarcaciones hidropropulsadas.