Propell

En propell er en fremdriftsanordning hvor blader eller vinger festet til et nav omsetter en roterende maskins ytelse til fremdrift i en væske eller gass. Propeller brukes på skip eller fly, og de brukes i vifter.

En turbin kan ha samme utformingen som en propell, men har motsatt funksjon. I en turbin er det væskens eller gassens bevegelsesenergi som omdannes til mekanisk rotasjonsenergi.

Faste propeller har spesiell stigningsvinkel eller «pitch» på bladet som kan beskrives som den avstanden langs aksen som propellen beveger seg ved en omdreining når bladene beveger seg uten motstand gjennom stillestående gass eller væske, lignende stigningen på en skruegjenge. Propellbladenes vinkel vil reduseres utover fra navet til spissen av bladene. Man kan både snakke om propellbladenes vinkel i forhold til propellens plan og angrepsvinkelen mellom lufta og propellbladene. Angrepsvinkelen er med å bestemme kreftene mellom luft/væske og propellblad på samme måte som for en vinge. Dersom angrepsvinkelen mellom propellbladet og luftstrømmen blir over omtrent 18 grader vil propellen "stalle ut" og miste fremdrift eller løft på samme måte som en vinge. Tverrsnittet av et propellblad på fly er samme form som en vingeprofil, men siden de forskjellige delene av propellbladet har forskjellig fart gjennom lufta, økende fra navet og utover, vil profilen til propellbladet endre seg hele veien utover.

Ordet «rotor» brukes i tillegg til om en del andre fenomener også om turbindelen av en vindturbin. I en jetmotor sitter turbinen i motorens bakre ende og drives av jetstrømmen. Via motorens hovedaksel drives kompressoren, eller propellen, på motorens inngang. Kompressor og turbin vil mekanisk ha nær samme form.

Vridbare propellblad

En del motorbåter, skip og fly har propeller med vridbare blad. På større båter kan ofte propellbladenes stilling på navet (stigning) justeres ved hjelp av hydraulikk. Vridning av propellbladene tillater en tilpassing av turtall til kraftuttak og hastighet på tilsvarende måte som en girkasse gjør for en bil. På gamle snekkemotorer er det ofte montert vribare propeller som styres av et eget håndtak ved motoren.

Propellbladene på en del fly og båter kan vris slik at propellen gir en reverserende kraft uten å forandre rotasjonsretning. Noen propeller kan stilles slik at bladene ligger flatt langs bevegelsesretningen. Dette er aktuelt på seilbåter og på to-motors propellfly slik at fremdriften sikres av seil eller av den andre propellen. Den stillestående propellen gir i slik stilling minst mulig motstand gjennom væsken, eller gassen.

Flypropeller

Fly har helt siden brødrene Wrights tid vært drevet av propeller. Først med propellen anbragt direkte på motorakslingen, som er vanlig på småfly, mens på moderne turbopropmotorer og på mange mikrofly, er propellen koblet til motoren gjennom et reduksjonsgir. De fleste propellfly benytter seg av propeller som trekker flyet forover (traktorpropell), men det fins også enkelte flymotorer som skyver flyet forover (pusherpropell). For å beskytte motoren ligger et deksel som kalles cowling mellom motorrommet og propellen. På trekkende flypropeller er navet dekket av et kjegleformet deksel, kalt spinner, med spissen til kjeglen i fartsretningen, slik at noe av luften presses utover mot der propellbladene er effektive.

Constant Speed propell i fly

Også på flypropeller er det vanlig med stillbare propellblader, for å oppnå størst mulig nyttevirkning under ulike flyforhold. Disse kalles "constant speed propell" (også på norsk.) I flyet stilles turtallet til motoren på en hastighetsregulator. Regulatoren og hydraulikk i propellens nav gjør at bladene får større angrepsvinkel om turtallet er for høyt, og mindre angrepsvinkel om turtallet er for lavt. Siden gasspådraget og kraftuttaket fra motoren bør stå i forhold til turtallet, stilles manifoldtrykket og turtallet i forhold til hverandre. For dette brukes turteller og måler for manifoldtrykket. En regulering for hastighetsregulatoren regulerer turtallet, og gasspådraget regulerer manifoldtrykket.

I småfly vil manifoldtrykket synke ved økende høyde, så gasspådraget må økes for å få samme effekt fra motoren. En slik propell fungerer nesten som et automatgir siden propellbladenes vinkel blir mindre ved lav hastighet og større ved høy hastighet.

Propelltyper

Skipspropeller

Skipspropeller har vært i bruk istedenfor skovlhjul siden midten av 1800-tallet.

De produseres oftest i bronse eller rustfritt stål. På mindre motorer, for eksempel utenbordsmotor, brukes også plast eller aluminium.

Jo høyere hastighet en propell har, jo mer støyer den, det er derfor utviklet spesielt støysvake propeller for bruk på ubåter som er avhengige av størst mulig grad av stillhet.

En vanlig måte å oppgi størrelsen på en propell er:

3 x 13 x 19
3 = antall blad på propellen
13 = diameter i tommer
19 = stigning i tommer

For spesielle formål er det også utviklet en propell med vertikal akse hvor probellblader utformet som vertikale vinger roterer i en sirkel, en Voith Schneider Propell.

Voith Schneider Propeller

Skyvkrefter fra en VSP mot vannet

Andre bruksområder

Propeller brukes også til andre ting enn framdrift, for eksempel i mekaniske vifter og pumper.

Se også

Eksterne lenker

(en) Propellers – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
(en) Propeller – galleri av bilder, video eller lyd på Commons