Skallar du en propell minimera inducerad dra genom att utjämna nedspolningshastigheten längs sina blad?

I grund och botten ja. Skillnaden mellan höljd och oskadad propellern är att den hölje kan producera likformig dragkraft över diametern, medan för den oskärmade manen minskar trycket i närheten av spetsarna.

På så sätt accelererar en höljd propellera mer luft än en oskärmad med samma diameter . Denna luft måste därför accelereras till lägre hastighet och bär därför bort mindre kinetisk energi, vilket kräver mindre inducerad effekt¹.

Diametern kan dock varieras, så effektivitetsjämförelsen är inte så enkel. När propellern snurrar relativt långsamt, är det bättre att göra det större, på samma sätt som hur ökande vingspänningen är bättre, aerodynamiskt än att lägga till vingar.

Förhöjning av spetsens hastighet ökar parasitsläge, speciellt om det blir supersoniskt. Och eftersom ökande storlek samtidigt som vinkelhastigheten bibehålls, ökar orbitalhastigheten hos spetsarna, och ökande storlek hjälper bara till en viss punkt. Det är när shrouds blir användbara.

¹ I propellrar och rotorer kallas det inducerad kraft snarare än inducerad dra, eftersom den räknas direkt mot motoreffekten. Det beskriver också fysiken bättre, eftersom det i båda fallen är det arbete som görs på luften genom reaktionen på den genererade lyft / dragkraft.

Jag antar att förvirringen kan bero på olika källor med olika definitioner av inducerad dra. Som vanligt används i mina erfarenheter är det att energin slösas bort som oanvändbart arbete vid skapandet av turbulens som direkt kan hänföras till lyftproduktionen. Mest märkbart i vingexten. Med andra ord ge flödet i andra riktningar än den ideala riktningen; i överensstämmelse med fotokvitet skulle en oändligt lång helt likformig vinge ha en lateral tryckgradient och därmed inget sidflöde eller vortexen som bildas från sidled flöde. (Det är inte virvel som orsakar drag, virvelvärdet är bara ett symptom av sido-tryckgradienten.)

En nära hölje, eventuellt till och med fäst på propellspetsar, med tillräcklig bredd, kommer att stoppa dessa virveler. Det kan dock inte stoppa allt sidoflöde på grund av sprängvätskans spiralformiga flöde. Det spiralformade flödet kan minskas med statiska blad som de som används i axiella flödes-kompressorer på gasturbinmotorer. Höljet ökar lägger till parasit och formar drag men det minskar definitivt det inducerade draget.

Den första ritningen i frågan med den un-shrouded prop, har fel perspektiv eller axel så att virveln är i fel rymdplan; Den andra ritningen har virvelflödet som strömmar genom en fast vägg och propen har återigen fel axel. Den tredje ritningen är inte en virvel, det är massflödet som stöter på en stationär fläkt i ett slutet rum. (Och stiftet har fel rotationsaxel).

Nej, vorterna är fångade i tipsavståndet .

Vad händer om det inte finns något "utanför" alls för din inställning? Föreställ dig ett teoretiskt scenario där hela utrymmet utanför kanalen är solid till $ \ infty $ . Var är vorten nu? De kunde bara bara vara inom spets clearance.

Jag insåg precis detta papper från en annan fråga är det perfekta svaret på den här frågan.

Och ditt antagande om shroud gör på något sätt en downwash uniform är också fel. Observera att även om ritningen i problemets uppfattning eller i detta papper är en fläkt med två blad, även en fläkt med en mycket hög soliditetsfaktor, t.ex. 0,8 ~ 0,9, som används i turbofans med hög bypass-förhållande, utjämnar inte fläktvakten, och utjämningen sker endast på grund av skjuvfriktion mellan de oändliga luftfickorna.

HittadedennaCFDaventurbofansfan.