Hélice (dispositivo)
La hélice es un dispositivo mecánico formado por un conjunto de elementos denominados palas o álabes, montados de forma concéntrica y solidarias de un eje que, al girar, las palas trazan un movimiento rotativo en un plano. Las palas no son placas planas, sino que tienen una forma curva, sobresaliendo del plano en el que giran, y obteniendo así en cada lado una diferencia de distancias entre el principio y el fin de la pala. Provocando una diferencia de velocidades del fluido de una cara y en la otra de la hélice. Lo cual causa que en una cara, del perfil de la hélice el fluido tenga una mayor velocidad pero con una presión menor y en la otra cara del mismo perfil el fluido tenga una menor velocidad pero que causa una presión mayor , lo cual provoca una fuerza perpendicular en el plano de rotación de las palas hacia la zona de menor presión. Esta fuerza es la que se conoce como fuerza propulsora de un buque o aeronave.
Las primeras aplicaciones de las hélices, hace miles de años, fueron los molinos de viento y agua. Hoy en día, también bajo los nombres de «rotor», «turbina» y «ventilador», las hélices y los dispositivos derivados de ellas se emplean para multitud de propósitos: refrigeración, compresión de fluidos, generación de electricidad, propulsión de vehículos e incluso para la generación de efectos visuales (estroboscopio).
El inventor de la primera hélice operativa para propulsar un buque fue el checo-germano Josef Ressel, quien solicitó la patente austriaca el 28 de noviembre de 1826. Astilleros Españoles, S.A. propuso varias formas de mejorar el rendimiento de las hélices marinas, con ganancias, bien en velocidad punta del buque, o en consumo de combustible (patentes oepm n.os 8301333, 0485667, 0492531, y 0500658).
Como evidencia la variedad de denominaciones y campos de aplicación, existe una gran variedad de hélices, en tamaños, pesos, número de palas, velocidad de rotación, ángulo de ataque, paso, etc.
Datos variados
Hay hélices en las que la inclinación de las palas es variable, variación que a su vez puede ser respecto al plano de giro de la hélice («paso») o respecto al eje de giro de la hélice («paso cíclico» o simplemente «cíclico»). Para conseguir esto se requieren mecanismos bastante complejos.
En los motores de avión, la propia hélice hace las veces de volante de inercia. En los aviones las hélices son de paso fijo o variable, también se tiene velocidad constante que el paso se regula automáticamente.
En las que son de paso variable, se regula el ángulo o el paso con una palanca llamada prop; se ponen en bandera (en caso de un fallo de motor, poner la hélice en bandera disminuiría la resistencia al avance).
En náutica, nunca se deben instalar hélices con un número de palas múltiplo o submúltiplo del número de pistones del motor, ya que las frecuencias de vibración se acoplarían y podrían romperse.
Como ya se ha dicho, la hélice proporciona una fuerza principal en la dirección de su eje de giro, pero también aparecen otras fuerzas perpendiculares al mismo que provocan ciertas tendencias al movimiento según el lugar donde haya sido montada y otros parámetros diferentes que habría que estudiar.
Véase también
Referencias
Enlaces externos
- Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre hélices.
- Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Hélice (dispositivo).