Wat is een propellerventilator?
Een propellerventilator is een roterend mechanisme dat speciaal gehoekte bladen gebruikt om stuwkracht te genereren. Algemeen bekend als een prop of een schroef, is het een hulpmiddel dat voornamelijk wordt gebruikt als een manier om te zorgen voor voortbeweging, meestal in vliegtuigen en boten. Het verschil tussen een propellerventilator en een ventilator die wordt gebruikt om lucht te circuleren, is de nadruk op het creëren van hoge druk in tegenstelling tot een hoog volume.
De propellerventilator dateert in wezen uit de Griekse wetenschapper Archimedes, wiens gelijknamige schroefontwerp werkte om water uit een lagere bron te tillen. Dit schroefconcept zou niet worden vertaald in voortstuwing voor ongeveer 1500 jaar, toen in het midden van de 18e eeuw twee wetenschappers, JP Paucton en James Watt, afzonderlijk voorstelden om een propellerventilator te gebruiken in respectievelijk lucht- en voertuigen op waterbasis. Hoewel vliegtuigen meer dan een eeuw nodig zouden hebben om letterlijk van de grond te komen, werden de eerste schepen met schroefdraad geïntroduceerd in de jaren 1800 en, samen met de stoommachine, zorgden voor een revolutie in reizen.
Sinds de succesvolle vlucht van de Wright Brothers in Kitty Hawk, North Carolina in 1903, is de schroef de eenvoudigste en meest betrouwbare voortstuwingsbron in vliegtuigen. In zowel zee- als vliegmachines vertrouwt een propeller op de derde bewegingswet van Newton, die zegt: "Bij elke actie is er altijd een gelijke en tegengestelde reactie." Een prop duwt lucht of water achter het vaartuig en veroorzaakt reactionaire voortstuwing. De hoek van de steunbladen, de snelheid van hun rotatie en verschillende andere factoren beïnvloeden allemaal de snelheid die door het proces wordt veroorzaakt.
Zowel lucht- als waterprops kunnen verschillende aantallen bladen hebben. Vliegtuigpropellers hebben meestal twee tot acht bladen, terwijl scheepsschroeven over het algemeen drie, vier of vijf hebben. Complexe wiskundige vergelijkingen worden gebruikt om de juiste maat, hoek en dikte van elk blad te bepalen voor optimale prestaties. Onjuiste specificaties kunnen leiden tot vermogensverlies, reactievermogen en soms regelrechte uitval van de schroef.
Uniek voor scheepsschroeven, gezien hun gebruik in een vloeistofinstelling, kan een aandoening die bekend staat als cavitatie optreden als een schroef te snel begint te draaien of er te veel kracht door wordt geduwd. Een of meer bellen vormen zich rond de schroef en klappen snel in, waardoor een schokgolf ontstaat die de schroef, de bladen of omliggende delen ernstig kan beschadigen. Naast de schade die kan optreden als gevolg van een enkele, grote cavitatie, kan in de loop van de tijd trauma optreden als gevolg van veel kleine cavitaties die op dezelfde plaats optreden. Deze zijn meestal te wijten aan een klein defect of een fout in een schroef. Ook dit kan schade en voortijdige storingen veroorzaken.