Calculadora de Paso de Hélice

Calcular paso, empuje y potencia de hélice

Ingresa las especificaciones de la hélice para calcular el paso teórico y real, empuje y requisitos de potencia.

Cálculos de Ejemplo

Prueba estas configuraciones comunes de hélice

Hélice Marina de Motor Fuera de Borda

Marine

Hélice típica de motor fuera de borda para navegación recreativa

Diámetro: 14 pulgadas

Ángulo de Paso: 15 grados

RPM: 3000 RPM

Eficiencia: 0.85

Densidad: 1025 kg/m³

Hélice de Aeronave

Aviation

Configuración de hélice de aeronave ligera

Diámetro: 72 pulgadas

Ángulo de Paso: 12 grados

RPM: 2400 RPM

Eficiencia: 0.82

Densidad: 1.225 kg/m³

Ventilador Industrial

Industrial

Ventilador industrial grande de ventilación

Diámetro: 36 pulgadas

Ángulo de Paso: 8 grados

RPM: 1800 RPM

Eficiencia: 0.78

Densidad: 1.225 kg/m³

Hélice Marina de Alto Rendimiento

High Performance

Hélice de barco de rendimiento para aplicaciones de alta velocidad

Diámetro: 16 pulgadas

Ángulo de Paso: 22 grados

RPM: 4500 RPM

Eficiencia: 0.88

Densidad: 1025 kg/m³

Otros Títulos
Entendiendo la Calculadora de Paso de Hélice: Una Guía Integral
Domina los principios del cálculo del paso de hélice y sus aplicaciones en ingeniería marina y de aviación

¿Qué es el Paso de Hélice?

  • Definición y Conceptos Básicos
  • Paso Teórico vs Paso Real
  • Importancia en Sistemas de Propulsión
El paso de hélice es un parámetro fundamental que describe cuánto movimiento hacia adelante haría teóricamente una hélice en una revolución completa si se moviera a través de un medio sólido. Es esencialmente la distancia que la hélice avanzaría si no hubiera deslizamiento.
Cálculo del Paso Teórico
El paso teórico se calcula usando la fórmula: P = π × D × tan(θ), donde P es el paso, D es el diámetro de la hélice, y θ es el ángulo de paso. Esto nos da el avance ideal por revolución.
En la práctica, el paso real siempre es menor que el paso teórico debido al deslizamiento, que ocurre porque la hélice opera en un medio fluido en lugar de uno sólido. El factor de eficiencia considera estas pérdidas.

Ejemplos de Cálculo de Paso

  • Una hélice de 14 pulgadas con un ángulo de paso de 15 grados tiene un paso teórico de aproximadamente 11.8 pulgadas
  • La misma hélice operando en agua podría tener un paso real de 10 pulgadas debido al deslizamiento

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora de Paso de Hélice

  • Parámetros de Entrada
  • Proceso de Cálculo
  • Interpretación de Resultados
Para usar la calculadora de paso de hélice efectivamente, necesitas recopilar mediciones precisas de tu sistema de hélice. Comienza midiendo el diámetro de la hélice de punta a punta a través del centro.
Medición del Ángulo de Paso
El ángulo de paso típicamente es especificado por el fabricante, pero puedes medirlo usando un transportador en el punto del 75% del radio de la pala. Este es el punto de referencia estándar para mediciones de paso.
Los valores de RPM deben ser la velocidad de operación real de tu hélice. Para aplicaciones marinas, esto es a menudo el RPM del motor dividido por la relación de engranajes. Para aviación, es típicamente el RPM del motor directamente.

Consejos de Medición

  • Mide el diámetro en el punto más ancho de las palas de la hélice
  • Usa especificaciones del fabricante para el ángulo de paso cuando estén disponibles
  • Considera las relaciones de engranajes en aplicaciones marinas

Aplicaciones del Mundo Real de los Cálculos de Paso de Hélice

  • Ingeniería Marina
  • Aviación
  • Aplicaciones Industriales
Los cálculos de paso de hélice son esenciales en ingeniería marina para optimizar el rendimiento del barco. La selección correcta del paso puede afectar significativamente la eficiencia del combustible, velocidad máxima y características de aceleración.
Aplicaciones de Aviación
En aviación, el paso de hélice afecta la tasa de ascenso, velocidad de crucero y consumo de combustible. Las hélices de paso fijo están optimizadas para condiciones específicas de vuelo, mientras que las hélices de paso variable pueden ajustarse durante el vuelo.
Las aplicaciones industriales incluyen ventiladores, turbinas eólicas y varios tipos de bombas donde entender la relación entre paso, velocidad y consumo de potencia es crucial para la optimización del sistema.

Ejemplos de Aplicación

  • Marina: Optimizando la selección de hélice para barcos pesqueros vs. embarcaciones de placer
  • Aviación: Equilibrando el rendimiento de ascenso con la eficiencia de crucero
  • Industrial: Diseñando sistemas de ventilación eficientes para edificios grandes

Conceptos Erróneos Comunes y Métodos Correctos

  • Confusión entre Paso y Diámetro
  • Malentendido del Factor de Eficiencia
  • Relación entre RPM y Potencia
Un concepto erróneo común es que las hélices de mayor diámetro siempre proporcionan más empuje. Aunque el diámetro afecta el empuje, la relación es compleja y depende de la aplicación específica y condiciones de operación.
Realidad del Factor de Eficiencia
Muchos usuarios asumen que los factores de eficiencia son constantes, pero en realidad varían con las condiciones de operación. Factores como cavitación, ventilación y carga de palas afectan la eficiencia.
Otro concepto erróneo es que RPM más alto siempre significa más empuje. Aunque esto es generalmente cierto, existe un rango óptimo de RPM para cada diseño de hélice, y excederlo puede llevar a pérdidas de eficiencia y mayor desgaste.

Errores Comunes

  • Diámetro más grande no siempre significa mejor rendimiento
  • La eficiencia varía con las condiciones de operación
  • Existe un rango óptimo de RPM para cada diseño de hélice

Derivación Matemática y Ejemplos

  • Fórmulas Básicas
  • Cálculos Avanzados
  • Ejemplos Numéricos
La fórmula fundamental del paso de hélice se deriva de principios básicos de trigonometría y dinámica de fluidos. El paso teórico representa el avance ideal por revolución, mientras que el rendimiento real considera las pérdidas del mundo real.
Cálculo del Empuje
El empuje se calcula usando la teoría del momento: T = ρ × A × V² × η, donde ρ es la densidad del fluido, A es el área del disco de la hélice, V es el cambio de velocidad, y η es la eficiencia. Esto nos da el empuje real producido.
Los requisitos de potencia se determinan por la relación P = T × V / η, donde P es potencia, T es empuje, V es velocidad, y η es eficiencia. Esto ayuda a determinar los requisitos del motor y consumo de combustible.

Ejemplos de Cálculo

  • Paso teórico = π × 14 pulgadas × tan(15°) = 11.8 pulgadas
  • Empuje = 1025 kg/m³ × 0.154 m² × (15 m/s)² × 0.85 = 2,945 N
  • Potencia = 2,945 N × 15 m/s / 0.85 = 52,000 W = 52 kW