¿Por qué la forma de una hélice de avión es tan diferente a la de una hélice de barco?

Question

Ejemplos:
Hélice de avión

Fuente: http://www.sensenich.com

Hélice de barco Fuente: http://www.nauticexpo.com

Es obvio que la forma de la hélice del avión es drásticamente diferente a la de la hélice del barco. A primera vista, la primera tiene palas muy estrechas, mientras que la segunda las tiene mucho más anchas. Además, todas las palas de la hélice de avión se estrechan hasta llegar a las puntas afiladas, lo que supone un contraste MUY llamativo con las de la hélice de barco.

Entonces, ¿por qué la diferencia? ¿Cuáles son las razones físicas que explican este sorprendente contraste? ¿Se debe principalmente a la diferencia entre el peso del aire y el del agua?

Answer 1

Borrador y cavitación .

Los barcos no pueden permitirse el lujo de tener hélices de gran diámetro, sino que tienen que conformarse con el diámetro más pequeño disponible para no sobrepasar el calado del casco del barco. Funcionan en un medio 800 veces más denso que el aire, y una preocupación importante es evitar la cavitación. Esto también significa limitar los picos de succión y lleva a que la cuerda de las palas sea muy alta. El elevado número de palas y su cuerda dan lugar a una relación de actividad muy grande para que las fuerzas de presión tengan suficiente superficie sobre la que actuar para generar el empuje deseado.

Compare la hélice de un barco con la de los submarinos: En este caso, las palas individuales son más delgadas y la hélice parece un cruce entre la de un barco y la de un avión (véase la imagen siguiente para ver un ejemplo).

Hélice de submarino. Su posición de montaje en la línea central le da más espacio para un diámetro mayor. El calado mínimo no es una preocupación, por lo que las palas de la hélice son menos rechonchas. Su barrido distribuye el corte a través de la estela de los timones en el tiempo, lo que ayuda mucho a reducir el ruido.