飞机螺旋桨的推力/反推力--科技馆展品展项方案
科学原理
飞机的螺旋桨在发动机的驱动下高速旋转，从而产生拉力，将飞机向前拉。飞机的螺旋桨如何产生拉力呢？科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家当螺旋桨叶片高速旋转时，它同时产生两个力，一个是将叶片向前拉的空气动力，另一个是叶片扭转角将空气向后推所产生的反作用力。
表现形式
机械互动
操作说明
1、观众打开防护门进入展台；
2、观众启动脚踏结构，使螺旋桨旋转，搅动空气形成推力；
3、观众继续骑行，在车上绕着中轴做圆周旋转运动；
知识延伸
大多数通用航空或私人飞机均由内燃发动机提供动力，内燃发动机使螺旋桨旋转以产生推力。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家螺旋桨如何产生推力的细节非常复杂，但是我们仍然可以使用此处介绍的简化动量理论来学习一些基础知识。
螺旋桨推进系统
在幻灯片上，我们在顶部显示了螺旋桨推进系统的示意图，在底部显示了一些定义螺旋桨如何产生推力的方程。螺旋桨推进的细节非常复杂，因为螺旋桨就像是旋转的机翼。螺旋桨通常有2至6个叶片。叶片通常又长又薄，垂直于长尺寸切开叶片会形成翼型形状。由于刀片旋转，因此尖端的移动速度比轮毂快。因此，为了使螺旋桨高效，通常会扭曲叶片。翼型在末端的迎角小于毂的迎角，因为翼的运动速度高于毂的速度。当然，这些变化使得分析通过螺旋桨的气流非常困难。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家将细节留给空气动力学专家，让我们假设旋转的螺旋桨就像圆盘一样运转，周围的空气穿过该圆盘（示意图中的黄色椭圆形）。
以白色显示的发动机使螺旋桨转动并在气流上起作用。因此，螺旋桨盘上的压力会突然变化。 （数学家用希腊符号“ delta”（希腊字母Delta来表示变化）。在螺旋桨飞机上，压力以“ delta p”（希腊字母Delta p）来改变。科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家螺旋桨的作用就像旋转的机翼。从理论上讲，我们知道升力机翼上方的压力低于机翼下方的压力，旋转的螺旋桨所产生的压力要低于螺旋桨前方的自由流，而高于螺旋桨后方的自由流。圆盘上的压力最终返回自由流状态，但是在出口处，速度大于自由流，因为螺旋桨确实对气流起作用，我们可以将伯努利方程应用于螺旋桨前面的空气和空气但是我们不能将伯努利方程式应用到螺旋桨盘上，因为发动机执行的功违反了用来推导该方程式的假设。
简单动量理论
转向数学，由螺旋桨盘产生的推力F等于压力跳跃增量p乘以螺旋桨盘面积A：
F =Δp * A
单位检查显示：
力=（力/面积）*面积
我们可以使用伯努利方程将螺旋桨盘前后的压力和速度关联起来，但不能通过螺旋桨盘。螺旋桨盘前方的总压力pt0等于静压力p0加上动压力.5 * r * V0 ^ 2。
pt0 = p0 + .5 * r * V0 ^ 2
其中r是空气密度，V0是飞机的速度。螺旋桨盘下游，
pte = p0 + .5 * r * Ve ^ 2
其中pte是下游总压力，Ve是出口速度。在螺旋桨盘本身的压力跳跃
增量p = pte-pt0
因此，在螺旋桨盘上，
增量p = 0.5 * r * [Ve ^ 2-V0 ^ 2]
将伯努利方程给出的值代入推力方程，我们得到
F = .5 * r * A * [Ve ^ 2-V0 ^ 2]
我们仍然必须确定出口速度的大小，基于动量方程的螺旋桨分析可提供该值。
科技馆展品制作生产源头工厂-上海惯量自动化有限公司提示大家请注意，该推力是一个理想的数值，不会考虑实际的高速螺旋桨中发生的许多损失，例如叶尖损失。损失必须由更详细的螺旋桨理论来确定，这超出了这些页面的范围。复杂理论还提供了给定几何形状的压力跳跃幅度。但是，简单的动量理论可以很好地解决问题，并且可以用于初步设计。
视频演示
