Pervaneler Neden Sınırsız Hızda Döndürülemiyor?
Pervanelerin ne kadar hızlı dönebileceği, motorun gücünün yanında kanat uçlarının hareket hızına ve pervanenin çalıştığı ortamın özellikleriyle ilişkilidir.
Pervaneli taşıtların hızını artırmak için motor gücünü yükseltmek tek başına yeterli olmamakla birlikte, pervanelerin dönebileceği en yüksek hız bizzat pervanenin temas ettiği havanın ve suyun fiziksel sınırları tarafından belirlenmektedir. Araştırmacılar, pervanenin merkezine kıyasla uç kısımlarının çok daha yüksek hızla dönmesi nedeniyle karşılaşılan aerodinamik duvarların mühendislik tasarımlarını biçimlendirdiğini belirtmektedir.
Pervane yapısı itibarıyla dairesel yörüngede ilerleyen kanatlardan oluşmakta ve kanat uçları her zaman pervanenin merkezinden çok daha hızlı dönmektedir. Uçak pervaneleri havayı yararak hareket ederken, hava moleküllerinin sıkışabilir doğası sebebiyle uç hızı yer seviyesindeki ses hızına yaklaştığında ciddi bir fiziksel bariyerle karşılaşılmaktadır. Ses hızına erişen pervane uçlarında ince ve şiddetli basınç sıçramaları yani şok dalgaları yaşanmakta, bu durum düzgün hava akışını bozarak itme kuvvetini azaltmakta ve pervanenin bir kanat gibi çalışmasını önlemektedir.
Mühendislik Tasarımında Şok Dalgaları ve Pervane Devri
Bu hız sınırını aşmak ve motorların yüksek devir gücünü güvenli biçimde aktarmak için mühendisler yüksek hızlı türbin motorları ile pervaneler arasına redüktör şanzıman sistemleri yerleştirmektedir. Deniz taşıtlarında ise suyun sıkıştırılamaz yapısı sebebiyle ses hızı yerine ani basınç düşüşlerinden kaynaklanan kavitasyon sınırları devreye girmekte ve pervanelerin verimliliğini sınırlamaktadır.
Kaynak: Ticarihayat