螺旋通道磁流体推进器
螺旋通道磁流体推进器
Spiral Channel MHD Propulsion
直管马鞍型超导磁流体推进器结构简单，但超导线圈与相关结构复杂，一种螺旋通道磁流体推进器的超导线圈简单，水流通道相对复杂但对于机械制造是简单的。中科院电工所在1998 年研制了世界上第一艘超导螺旋式磁流体推进试验船(HEMS -1)，是一艘在海水中行驶的超导磁流体推进船，由于在公开资料中没有看到螺旋通道磁流体推进器的近期新技术，本课件根据(HEMS -1)有关资料对其基本结构与原理作简单介绍。
螺旋通道磁流体推进器的超导线圈就是一个圆筒形线圈，圆筒也是水流的通道，通电后圆筒线圈内产生磁场，磁场方向与线圈筒轴线平行，但在筒内任何方向的电流都不可能使水轴向流动，电磁力不可能使水流动方向与磁力线方向平行，需要采取某种方法使筒内的水转为轴向流出。在图1中有一个线圈，在线圈轴线处安装一个圆柱面电极（内电极），在线圈筒内壁面安装圆筒面电极（外电极），通上直流电，线圈产生轴向磁场，内电极接电源正极，外电极接电源负极，水在电磁力作用下在管内做环形流动，见图1。
图1-在线圈内产生环形水流
怎样让环形的水流变成轴向呢，在线圈筒内安装一块挡板，挡板以电流方向为轴，与磁力线有一定夹角（约45度），挡板拦住了环形水流，使其转为轴向，见图2。
图2-线圈内环形水流受挡板作用转为轴向
以上过程用一段3D动画来演示，动画中的红色箭头线代表电流方向，蓝色箭头线代表磁场方向，运动的绿色小球代表水流走向。
螺旋通道磁流体推进器原理动画
实际的螺旋通道磁流体推进器内不是简单的几块挡板实现水流的转向，是在线圈筒内建立螺旋通道，螺旋通道部件中部是中轴体，在中轴体上绕有螺旋片，形成螺旋通道，在通道前端还有几片导流片，在后端有几片整流片，螺旋片、整流片、导流片均由绝缘材料制作，图3是螺旋通道部件的结构。
水从螺旋通道前端进入经前端导流片后进入螺旋通道，前端导流片的作用使进入螺旋通道的水较平稳，不出现涡流或湍流，水经过通道螺旋段后到后端整流片，使流出的水由螺旋运动转为轴向流动。
图3-螺旋通道磁流体推进器的螺旋通道结构
把螺旋通道部件安装在线圈筒内，在通道螺旋段中轴安装有内电极，在线圈筒内壁安装有外电极，线圈安装在线圈罩内，线圈罩内充液态氮，使线圈处在超导温度状态。
图4-螺旋通道磁流体推进器结构
使超导线圈进入超导励磁状态，接通直流电源，内电极接正，外电极接负，海水在电磁力作用下做环形流动，但在螺旋片导流下海水沿螺旋通道前进，经整流片转为轴向从出口流出，这个过程在螺旋通道磁流体推
进器动画演示。
这艘超导螺旋式磁流体推进试验船的超导磁通密度为5T，整体的推进效率较低，期待更高温的超导体出现，产生强大的超导磁场推动船只前进。
高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题及解析
高中物理速度选择器和回旋加速器技巧(很有用)及练习题及解析 一、速度选择器和回旋加速器 1．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U 1；B 为速度选择器，磁场与电场正交，电场方向向左，两板间的电势差为U 2，距离为d ；C 为偏转分离器，磁感应强度为B 2，方向垂直纸面向里。今有一质量为m 、电荷量为e 的正粒子（初速度忽略，不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动，打在照相底片D 上。求： (1)磁场B 1的大小和方向 (2)现有大量的上述粒子进入加速器A ，但加速电压不稳定，在11U U -?到11U U +?范围内变化，可以通过调节速度选择器两板的电势差在一定范围内变化，使得加速后的不同速度的粒子都有机会进入C ，则打在照相底片D 上的宽度和速度选择器两板的电势差的变化范围。 【答案】（1）2112U m B d U e = 2）()()11112222m U U m U U D B e e +?-?=，()11min 1 U U U U U -?=() 11max 1 U U U U U +?=【解析】 【分析】 【详解】 （1）在加速电场中 2112 U e mv = 12U e v m = 在速度选择器B 中
2 1U eB v e d = 得 1B = 根据左手定则可知方向垂直纸面向里； （2）由可得加速电压不稳后获得的速度在一个范围内变化，最小值为 1v = 1 12 mv R eB = 最大值为 2v = 2 22 mv R eB = 打在D 上的宽度为 2122D R R =- 22D B = 若要使不同速度的粒子都有机会通过速度选择器，则对速度为v 的粒子有 1U eB v e d = 得 U=B 1vd 代入B 1 得 2U U = 再代入v 的值可得电压的最小值 min U U =最大值 max U U =
浅谈船舶螺旋桨的设计
浅谈船舶螺旋桨的设计 目录 目录 (1) 2 摘要 ...................................................... 关键词 (2) 引言 (2) 1结构与计算要素 .......................................... 1.1结构组成 ............................................ 1.2计算要素 ............................................ 2项目设计过程及结果与分析 ................................ 2.1船体估算数据 ....................................... 2.2螺旋桨要素选取及结果与分析 .......................... 2.3推力曲线及自由航行计算及结果与分析 .................. 2.4计算总结 ............................................ 2.5螺旋桨模型的敞水实验 ................................ 3螺旋桨设计的发展 ....................................... 3.1节能减排促使螺旋桨加快创新 ......................... 结束语 ................................................... 3 3 3 5 6 6 7 9 9 11 11 13 14 14 14 参考文献 ................................................. 致谢 ..................................................... 附录 .....................................................
整体式螺旋推进器数控加工方法研究
整体式螺旋推进器数控加工方法研究 余松林，孙文磊，刘霞 （新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830047） 来稿日期：2018-04-20 基金项目：新疆先进装备制造产业技术创新战略联盟建设（2015531096）作者简介：余松林，（1986-），男，四川人，硕士研究生，主要研究方向：数控机床升级改造； 孙文磊，（1962-），男，新疆人，博士研究生，博士生导师，教授，主要研究方向：数字化设计与制造 1引言 随着我国工业的不断发展，螺旋推进器已经广泛的运用在石油化工机械、矿山机械以及数控机床排屑装置等机械设备中[1]。目前在我国机械设备中大部分是采用的传统的焊接式螺旋推进器。它具有生产成本低，加工效率高等优点。但焊接式螺旋推进器也有螺旋叶片与转轴同轴度差，导致螺旋叶片受力不均匀，叶片与机壳甚至会出现摩擦，使电机载荷增加，影响电机、轴承以及螺旋叶片的使用寿命，且在工作中出现异响等缺点。 对于一些小型的螺旋推进器，可以通过机械加工做成整体式来弥补焊接式螺旋推进器的不足。但整体式螺旋推进器具有螺旋叶片导程大，螺旋轴较长，螺旋面较复杂等特点。螺旋叶片不可能通过成型刀具采用成型加工的方法来完成，普通车床加工很难实现。如采用四轴加中心加工，加工成本较高且效率低。虽然数控车床加工较为经济，但由于螺旋叶片导程大，螺旋曲面复杂，螺旋轴刚度差，若采用传统的切削刀具加工，易出现刀具切削抗力大以及刀具很容易与已加工面和待加工面发生干涉等问题。从编程角度来看，使用数控系统中的螺纹车削循环或直接使用螺纹加工指令不能直接加工出复杂的大导程螺旋曲面。因此，合理的规划 刀具的切削路径，正确的编辑数控车削加工程序也是需要解决的难题。螺旋轴细长，刚度较差，为了确保零件的加工质量，选择正确的装夹方式也是面临的问题。这里以化工防爆型喂料器的整体式螺旋推进器为载体，对整体式螺旋推进器进行深入的数控加工研究，解决在加工过程中的装夹问题，刀具切削抗力大问题，刀具干涉问题以及刀具加工的路径规划问题和编程问题。 2整体式螺旋推进器数控加工原理 螺旋叶片的加工是整体式螺旋推进器加工的核心部分。根据零件的几何特征对刀具进行正确的设计以及对车削刀路路径进行合理的规划是解决该类零件加工的关键，如图1所示。 螺旋叶片在加工过程中，刀具相对于工件有主切削速度V c ，轴向进给速度V f 及合成速度V s 。 V c =πdn 1000（1）V f =nP （2） 式中：d —回转直径；n —主轴转速；P —导程。 在外圆车削和小导程螺纹车削中，通常用主切削速度V c 近似的代替合成速度V s [2]。主切削力F c 做功占机床所做总功的（95~99）%左右，F f 做功只占总功的（1~5）%左右，背向力F p 不做功[3]。 摘要：传统的螺旋推进器大部分采用焊接工艺来完成，螺旋叶片不仅受力不均匀而且与转轴的同轴度差，甚至会与机 壳发生摩擦产生异响，影响电机、轴承以及螺旋叶片的使用寿命。对于特定的工况和比较精密的机械设备，焊接式螺旋推进器不能满足其使用要求。通过对整体式螺旋推进器数控加工进行深入研究，确保零件的加工精度，最终解决螺旋推进器工作发生异响及送料不均匀等问题，同时也为类似该几何特征零件的大导程矩形螺纹加工提供参考。关键词：整体式螺旋推进器；数控加工；螺旋叶片；大导程螺纹；切削力；切削角度中图分类号：TH16；TH161 文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2018）09-0168-03 Small Screw Propeller Nc as a Whole Processing Method Research YU Song-lin ，SUN Wen-lei ，LIU Xia （Xinjiang University ，School of Mechanical Engineering ，Xinjiang Urumqi 830047，China ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：The traditional screw propeller is mainly made by welding process.The helical blades are not only subjected to uneven force and coaxiality with the shaft ，but also may produce abnormal sound with the friction of the shell.This affects the service life of the motor ，bearing and the spiral blade.For specific working conditions and more sophisticated mechanical equipment ，the welding screw propeller can not meet the requirements of its use.Based on a thorough research on the integral propeller NC machining ensure parts machining accuracy.Finally ，to solve the spiral propeller work abnormal sound occurrence and uneven feeding and other issues ，but also provides reference for similar geometric features of a part of the large lead rectangular thread processing. Key Woｒdｓ：Inｔegｒａl Pｒopelleｒｓ；NC Mａｃhining ；Heliｃａl Blａdeｓ；Lａｒge Leａd Thｒeａd ；Cuｔｔing Foｒｃe ；CuｔＡngle Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造 第9期2018年9月 168 万方数据
文献综述 船用推进器
本科毕业设计(论文) 文献综述 题目：船用推进器方向控制装置设计 学院：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 班级： 2008级 1 班 学号： 200802070121 学生姓名：万家傲 指导老师：欧长劲 提交日期： 2012年 2 月 22 日
船用推进器方向控制装置设计 1研究的背景及意义 水上资源是人类的财富，人类的发展离不开对水资源的利用，最直接的就是捕捉水生食物，那么渔船就诞生了，如美国研究出得一种踏板控制方向的渔船【1】，大大方便渔民，提高了生产率。但是对水资源的利用，可不仅仅是捕鱼这么一说，比如说运输、能源开采等等，总之水上资源是无比巨大的，人类对他的使用只是很小的一部分，还需要继续去发掘，去开拓。 就我国而言，我国也是一个水资源大国，长江、黄河、雅鲁藏布江......但是我国极浅水河流众多，这些河流的弯多流急，有些地段河道坡度较大，由于内河航道窄、弯道多、吃水浅，这就要求航行船舶应具有良好的操纵性来保证航行安全。普通螺旋桨船舶在这些地区的推进效率较低，操纵性能不佳，导致上滩能力不强，流急弯多处不易操纵，给水路运输带来了极大的困难。这些地区水路运输的客观现实迫切需要开发一种适合这些地区的性能较好的船用推进装置。因此，直翼推进器在内河运输船舶上的应用具有广阔的前景[2]。 目前，螺旋桨是海洋工程装备中普遍使用的船舶推进器。装备螺旋桨推进器的船舶在低速航行时，控制性能下降明显，其原因是船舵产生的横向力的大小与船速有关。在船舶经过海峡或者返回港口，与其它的船舶靠近的时候都是低速航行，此时船舵产生的横向力变小，导致船舶控制力不足。直翼摆线推进器弥补了螺旋桨的不足，无需船舵就能够在360 方向上快速改变推进力方向和大小，在任意航速下船舶都具有良好的控制力[3]。 2 直翼推进器相关技术的国内外发展概况 优异的操控性能使得直翼摆线推进器非常适合配备在特种船舶上，例如反鱼雷舰艇、灭火船、拖船、动力定位系统等。直翼线推进器相比于喷水推进器、全回转推进器、螺旋桨等推进器，具有操纵灵活方便、动态拖力大、抗风浪能力强、设备故障率低、维修成本低等优点[4]。直翼摆线推进器应用于动力定位系统，推进器数量大幅减少，有效降低系统成本与能耗。但是国内关于它的研究却很匮乏，或者说没有完整的一套系统。 (a) 拖船 (b)摆渡船
(精典)电磁场实例模型(速度选择器,质谱仪,霍尔效应,电磁流量计,磁流体发电机)专题练习
速度选择器 1. 一质子以速度V 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则： （ ） A ．若电子以相同速度V 射入该区域，将会发生偏转 B ．无论何种带电粒子，只要以相同速度射入都不会发生偏转 C ．若质子的速度V'
超导磁流体潜艇
超导磁流体潜艇 概述 尽管人们在近百年的时间里,对潜艇进行了不断的改进和创新,但目前最有效的推进方式仍是螺旋桨_针对螺旋桨推进的效率问题、噪声问题,人们又进行了大量的改良,但要从根本上解决问题,寻找一种高效替代方式才是治本之法终于,数十年来电磁学的进展、十余年来超导材料科学的突破以及现代控制方式的引入催生了超导磁流体推进器这种全新的推进器方式。[1] 与现役的常规潜艇或核潜艇相比，超导潜艇具有结构简单、推力大、航速高、无噪声、无污染、造价低等显著优点，被许多军事专家看好。 编辑本段研究背景 早在70年代，美、俄、英、日等国就己开展超导技术在海军舰艇方面的应用研究，随着新型超导材料的出现，实际应用成为可能。与传统机械转动类推进器(譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等)相比较，磁流体推进器的不同点在于：前者使用机械动力作为推力而后者使用电磁力。正因为如此，磁流体推进器无须配备螺旋桨桨叶、齿轮传动机构和轴泵等，是一个完全静止的设备。一旦现代潜艇使用了这种推进器，便从根本上消除了因机械转动而产生的振动、噪音、高速旋转的螺旋桨推进系统机械材料强度以及功率限制，而能在几乎绝对安静的状态下以极高的航速航行。据理论计算其航速可达150节，而这是任何机械转动类推进器不可能实现的。[1] 编辑本段工作原理 超导磁流体推进装置是根据电磁原理设计的。在潜艇上安装电磁铁，通电后，海水中就会有磁力线，同时产生方向与磁力垂直的电流，在磁场和电流相互作用下，由于潜艇与海水之间产生大小相等方向相反的反作用力，潜艇将获得向前运动的推力，推力的大小与磁场强度和电流大小的乘积成正比。磁流体推进技术已在一些国家获得应用，但目前它的磁场还不能满足潜艇的要求。而超导技术正是解决这一问题的关键。
船舶推进器螺旋桨研究
船舶推进器螺旋桨研究 一，船用推进器的发展历程。 船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着 船前进。后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。随后是 利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。随着机器 在船上的应用，就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋 桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场 有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克 托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让 它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋 转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。 这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此，螺旋桨轮船就取代 了明轮。 二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。 螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为 三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常 装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定 在毂上。有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为 叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。桨叶的外端为 叶梢，而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨 迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面 积称为盘面积。 螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为 顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装 在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内 旋桨，反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的 限制。一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。螺 旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。 三，船用螺旋桨的工作原理。
高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧讲解及练习题
高中物理速度选择器和回旋加速器解题技巧讲解及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y 轴正方向，磁场方向垂直于xy 平面（纸面）向外，电场E 和磁场B 都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样。一带正电的粒子质量为m 、电荷量为q 从P (x =0，y =h )点以一定的速度平行于x 轴正向入射。这时若只有磁场，粒子将做半径为R 0的圆周运动；若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．求： （1）若只有磁场，粒子做圆周运动的半径R 0大小； （2）若同时存在电场和磁场，粒子的速度0v 大小； （3）现在，只加电场，当粒子从P 点运动到x =R 0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x 轴交于M 点。（不计重力）。粒子到达x =R 0平面时速度v 大小以及粒子到x 轴的距离； （4）M 点的横坐标x M 。 【答案】（1）0mv qB （2）E B （302v ，02R h +（4）2 2000724 M x R R R h h =++-【解析】 【详解】 （1）若只有磁场，粒子做圆周运动有：2 00 qB m R =v v 解得粒子做圆周运动的半径0 0m R qB ν= （2）若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动，则有：0qE qB =v 解得粒子的速度0E v B = （3）只有电场时，粒子做类平抛，有： 00y qE ma R v a t v t === 解得：0y v v =
所以粒子速度大小为：22 002y v v v v =+= 粒子与x 轴的距离为：2 0122 R H h at h =+ =+ （4）撤电场加上磁场后，有：2 v qBv m R = 解得：02R R = 粒子运动轨迹如图所示： 圆心C 位于与速度v 方向垂直的直线上，该直线与x 轴和y 轴的夹角均为4 π ，由几何关系得C 点坐标为： 02C x R =, 02 C R y H R h =-=- 过C 作x 轴的垂线，在ΔCDM 中： 02CM R R == 2 C R C D y h ==- 解得：2 2 2 20074 DM CM CD R R h h =-=+-M 点横坐标为：2 2000724 M x R R R h h =+- 2．如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转磁场．一束同位素离子（质量为m ，电荷量为＋q ）流从狭缝S 1射入速度选择器，速度大小为v 0的离子能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S 2射出，立即沿水平方向进入偏转磁场，最后打在照相底片D 上的A 点处．已知A 点与狭缝S 23L ，照相底片D 与狭缝S 1、S 2的连线平行且距离为L ，忽略重力的影响．则
超导材料的性能与应用综述
超导材料的性能及应用综述 班级：10粉体（2）班学号：1003012003 姓名：徐明明 摘要：回顾了超导现象的发现及发展，综述了超导电性的微观机理，超导物理学研究的历史和主要成果，介绍了超导电性的几种突出的应用，并指出目前对于超导电性的认识在理论、实验、研究上都是初步的 ,还需要进行更多的和更深入全面的研究。 关键词:超导电性；超导应用；BCS理论；应用 一、超导现象的发现及发展 1908 年, 荷兰莱登实验室在卡茂林- 昂尼斯的指导下, 用液氢预冷的节流效应首次实现了氦气的液化，从而使实验温度可低到4~1K 的极低温区, 并开始在这样的低温区测量各种纯金属的电阻率。1911 年,卡茂林- 昂尼斯[1] 发现Hg 的电阻在4. 2K 时突降到当时的仪器精度已无法测出的程度, 即Hg 在一确定的临界温度T c= 4. 15K 以下将丧失其电阻,这是人们第一次看到的超导电性。昂尼斯也凭这一发现获得了1913 年的诺贝尔物理学奖。后来的实验证明，电阻突变温度与汞的纯度无关，只是汞越纯，突变越尖锐。随后,人们在Pb及其它材料中也发现这种特性:在满足临界条件(临界温度 Tc、临界电流 Ic、临界磁场 Hc)时物质的电阻突然消失,这种现象称为超导电性的零电阻现象。应该指出,只是在直流电情况下才有零电阻现象。从此，诞生了一门新兴的学科——超导。 一直到20世纪50年代,超导只是作为探索自然界存在的现象和规律在研究,1957年Bardeen、Cooper和Schrieffer[2]提出了著名的BCS理论,揭示了漫长时期不清楚的超导起因。1961年Kunzler将Nb3Sn制成高场磁体,开辟了超导在强电中的应用,特别是 1962 年Josephson效应的出现,将超导应用推广到一个崭新的领域。到20世纪70年代超导在电力工业和微弱信号检测应用方面的进展显示了它无比的优越性,但由于临界温度低,必须使用液氦,这就极大地限制了它的优越性。从20世纪70年代起人们就将注意力转向寻找高温超导体上,在周期表
螺旋桨推进器说明书
螺旋桨推进器使用说明书 一、概述 QY-LT系列螺旋桨推进器是制浆造纸工业中浆料循环搅拌最为理想的设备之一，它适用于浆料浓度在5%以下，15~100m3方形浆池，具有占地面积小，混合时间快，搅拌效果好、维修方便等优点，与旧式的搅拌设备相比，具有浆池建造简单，施工方便，装浆量多，单位循环率高等优点。 QY-LT系列推进器由叶轮，锥型支架、主轴、联接框架、轴承，等组成，采用三角带传动，尾端采用一个调心滚动轴承，前端采用聚四氟乙烯塑料轴承，注入压力水润滑。 本设备设计合理，维修方便，搅拌效率比老式搅拌提高20-30%以上。 四、设备的安装： 1、设备开箱吊装时不可捆吊主轴，以免损坏。 2、设备可分部安装。首先卸下叶轮，再拆下联结框架，轴承支架，使锥型架与框架分离（能保证不影响灌注混凝土质量，也可不拆卸）。 3、将连接框架加强津上的调整螺钉紧预留孔壁，校准中心至池最低的高度，并保证端面垂直度，然后浇灌混凝土与框架，结合面不渗漏为准。 4、固定电机，使电机轴线与推进器轴线平行，两三角带轮槽对正。 五、操作与维护 1、调整三角带松紧合适，检查安装质量； 2、接通润滑冷却水，点起动机看转向是否与要求一致； 3、试运转24小时，检查运转是否正常，轴承是否过热等，发现问题及时处理； 4、正式工作时一定不要断冷却水，润滑清水（水压必须超过轴承水平位置所受到的池内液压）； 5、盘根松紧适度，并注意定期填加或更换，以保证良好的密封； 6、滚动轴承座位填充1/2以上润滑脂，可采用ZFG复合钙润滑脂； 7、每半年加注润滑脂一次，每一年清洗轴承一次，并更换新的润滑脂；
1、凡购买本公司产品，公司派技术人员指导安装调试，并承接工艺流程的设计及设备安装。 2、本公司重合同守信誉、质量第一，对所售产品一年内实行免费维修。终身提供售后服务。
磁场几种仪器经典(速度选择器、电磁流量计等)
电磁场的应用 一、速度选择器 1．如图所示的平行板器件中．电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直，具有不同水平速度的带电粒子从 P 孔射入后发生偏转的情况不同。利用这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。 现有一束带正电粒子（电量为q ，质量为m ）从P 孔进入，要使其能从Q 孔离开，粒子的速度应满足怎样的条件？ 如果是一束带负电的粒子，从P 孔进入，要使其能从Q 孔离开，粒子的速度应满足怎样的条件？ 如果让粒子从Q 孔进入，能否从P 孔离开？ 2．如图，水平放置的平行金属板a 、b 带有等量异种电荷，b 板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动方向是：( ) A ．沿竖直方向向下 B ．沿竖直方向向上 C ．沿水平方向向左 D ．沿水平方向向右 3．在图中实线框所围的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场．一负离子（不计重力）恰好能沿直线MN 通过这一区域．则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况（ ） A 、匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右 B 、匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里 C 、匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下 D 、匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下 二.质谱仪: 1．图1是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A 中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的离子。离子从狭缝s 1以很小的速度进入电压为U 的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s 2、s 3射入磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ 。最后，离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s 3的细线。若测得细线到狭缝s 3的距离为d 。试求离子的质量m 的表达式。 2．如图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2，平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。下列表述不正确的是（ ） A ．质谱仪是分析同位素的重要工具 B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B D ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小 a b B
浅谈磁流体推进器
题目： 浅谈磁流体推进器 院系：理学院物理系
2017年6月14日
浅谈磁流体推进器 摘要 磁流体推进器是利用局部空间内海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推进力的一种新型推进装置，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具。由于其具有振动小、噪音低、操作灵活等优点，其在潜艇等军事单位方面的极具研究与应用价值。本文将浅谈磁流体推进器的基本工作原理，简要分析影响磁流体推进器工作效率的主要因素并试提出改进方向。磁流体推进器投入使用已有约三十年的历史，一些在世界上对磁流体推进器应用处于领先水平的船舶、潜艇等大都采用超导磁体提供磁场，但磁流体推进技术目前仍尚处于初级阶段，许多关键技术有待深入研究和突破。 关键词：磁流体推进器，推进力，潜艇，超导磁体. 一、引言 传统机械传动类推进器（譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等）主要使用机械动力作为推力，但传统推进器具有机械振动强、噪音大、隐蔽性差等缺点。 1
磁流体推进是一种综合性很强的高新技术，它涉及电磁学、流体力学、电化学等相互交叉学科的理论，又涉及新结构、新材料、新控制方法等综合性技术。 船舶磁流体推进是近二三十年出现的一种新型的船舶推进方式，它是利用海水中的电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生反作用推进力的一种推进方法。船舶磁流体推进器具有高速、振动小、噪声低、操纵灵活、布置方便等特点。【1】1992年世界第一艘超导磁流体推进船“大和1号”的试航成功,标志着磁流体推进研究进入了一个新阶段,目前许多造船大国纷纷对此技术进行详细研究,并预测此种推进方式将是本世纪最具发展前景的船舶推进方式之一。 二、相关概念 1.磁流体推进器：磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic Drive，MHD）狭义上是指 贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。【2】 2.磁流体：磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体 的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。【3】需声明的是，本文中“磁流体”指在磁场中受力的作用的导电流体。 3.流体阻力：物体相对于流体运动所受的逆物体运动方向或沿来流速度方向的流体动力的分 力。 根据阻力产生原因分类，类型有摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、波阻以及兴波阻力等。 2
船舶推进习题及解析(上交教材)
第一章 1.除螺旋桨之外，船用推进器还有那些类型？简述他们的特点及所适用船舶类型? 螺旋桨，风帆，明轮，直叶推进器，喷水推进器，水力锥形推进器 螺旋桨：构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高。 风帆：推力依赖于风向和风力以至于船的速度和操纵性都受到限制。仅在游艇，教练船和小渔船上仍采用 明轮：构件简单，造价低廉，但蹼板入水时易产生拍水现象，而出水时又产生提水现象，因而效率较低。目前用于部分内河船舶。 直叶推进器：可以发出任何方向的推理，操纵性好，推进器的效率高，在汹涛海面下，工作情况也较好，但构造复杂，造价昂贵，叶片保护性差极易损坏。用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶 喷水推进器：活动部分在船体内部，具有良好的保护性，操纵性能良好，水泵及喷管中水的重量均在船体内部，减少了船舶的有效载重量，喷管中水力损耗很大，故推进效率较低。多用于内河潜水拖船上，近年来也用于滑行艇，水翼艇等高速船上。 水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，船内无喷管效率比一般喷水推进器为高，航行于浅水及阻塞航道中的船只常采用此种推进器。 何谓有效马力（有效功率）？ v航行时所受到的阻力为R，则阻力R在单位时间内所消耗的功为Rv，而有效推力Te在单位时间内所作的功为Te*v，两者在数值上相等，故Te*v（或者R*v）称为有效功率。 阻力试验R和V都可测。 3.何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？ 收到马力：机器功率经过减速装置，推力轴承及主轴等传送至推进器，在主轴尾端与推进器连接处所量得的功率称为推进器的收到功率Pd表示。 Pd=Ps*ηs→传递效率或轴系功率 4.推进效率。推进系数如何定义？如何衡量船舶推进性能的优劣？ 推进效率：由于推进器本身在操作时有一定的能量损耗，且船身与推进器之间有相互影响，故有效功率总是小于推进器所收到的功率，两者之比称为推进效率，以ηd表示。 推进系数：有效功率与机器功率之比称为推进系数以P.C表示 P.C=Pe/Ps P.C=ηdηs 5.何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素？ 快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载时于水中航行的快慢问题。 ①船舶于航行时所遭受的阻力要小，所谓优良船型的选择问题 ②选择推力足够，且效率较高的推进器 ③选择合适的主机 ④推进器与船体和主机之间协调一致 第二章 6.螺旋桨由那些部件构成？他们各起什么作用？ 桨叶和桨毂构成（个人观点）桨叶：通过旋转产生推力桨毂：固定桨叶并传递来自尾轴的力和转矩。 7.与空气螺旋桨相比，船舶螺旋桨在几何特征上有何不同？思考其原因
螺旋通道磁流体推进器
螺旋通道磁流体推进器 Spiral Channel MHD Propulsion 直管马鞍型超导磁流体推进器结构简单，但超导线圈与相关结构复杂，一种螺旋通道磁流体推进器的超导线圈简单，水流通道相对复杂但对于机械制造是简单的。中科院电工所在1998 年研制了世界上第一艘超导螺旋式磁流体推进试验船(HEMS -1)，是一艘在海水中行驶的超导磁流体推进船，由于在公开资料中没有看到螺旋通道磁流体推进器的近期新技术，本课件根据(HEMS -1)有关资料对其基本结构与原理作简单介绍。 螺旋通道磁流体推进器的超导线圈就是一个圆筒形线圈，圆筒也是水流的通道，通电后圆筒线圈内产生磁场，磁场方向与线圈筒轴线平行，但在筒内任何方向的电流都不可能使水轴向流动，电磁力不可能使水流动方向与磁力线方向平行，需要采取某种方法使筒内的水转为轴向流出。在图1中有一个线圈，在线圈轴线处安装一个圆柱面电极（内电极），在线圈筒内壁面安装圆筒面电极（外电极），通上直流电，线圈产生轴向磁场，内电极接电源正极，外电极接电源负极，水在电磁力作用下在管内做环形流动，见图1。
图1-在线圈内产生环形水流 怎样让环形的水流变成轴向呢，在线圈筒内安装一块挡板，挡板以电流方向为轴，与磁力线有一定夹角（约45度），挡板拦住了环形水流，使其转为轴向，见图2。 图2-线圈内环形水流受挡板作用转为轴向
以上过程用一段3D动画来演示，动画中的红色箭头线代表电流方向，蓝色箭头线代表磁场方向，运动的绿色小球代表水流走向。 螺旋通道磁流体推进器原理动画 实际的螺旋通道磁流体推进器内不是简单的几块挡板实现水流的转向，是在线圈筒内建立螺旋通道，螺旋通道部件中部是中轴体，在中轴体上绕有螺旋片，形成螺旋通道，在通道前端还有几片导流片，在后端有几片整流片，螺旋片、整流片、导流片均由绝缘材料制作，图3是螺旋通道部件的结构。 水从螺旋通道前端进入经前端导流片后进入螺旋通道，前端导流片的作用使进入螺旋通道的水较平稳，不出现涡流或湍流，水经过通道螺旋段后到后端整流片，使流出的水由螺旋运动转为轴向流动。 图3-螺旋通道磁流体推进器的螺旋通道结构
船用螺旋桨推进器探讨
船用螺旋桨推进器探讨 一，船用推进器的发展历程。 船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着船前进。后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。随后是利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。随着机器在船上的应用，就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让它们各朝相反的方向驶去。“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此，螺旋桨轮船就取代了明轮。 二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。 螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定在毂上。有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。桨叶的外端为叶梢，而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面积称为盘面积。 螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内旋桨，反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的限制。一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。螺旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。 三，船用螺旋桨的工作原理。 螺旋桨旋转时，把水往后推。根据力的作用与反作用的原理，水给螺旋桨以反作用力，这就是推力，推船前进。螺旋桨的运动情况同螺钉的运动情况极为相似。把螺钉旋转一圈，它就在螺帽中向前推进一段距离，这段距离称为螺距。螺旋桨的桨叶叶面（压力面）通常是螺旋面的一部分，就像螺钉的螺纹的一部分那样，不过螺旋桨是在水中运动的，水取代的螺帽的地位。 四，船用螺旋桨的有关几何参数。 桨叶数目(B)：可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。 直径(D)：影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。 螺距：它是桨叶角的另一种表示方法。各种意义的螺矩与桨叶角的关系。 实度(σ)：桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。 桨叶角(β)：桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上以70％直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
科技成果——磁流体推进技术
科技成果——磁流体推进技术 技术开发单位中科院电工研究所 项目简介 该技术是利用海水通过磁场而产生的电磁力来推动海洋装置前进的新技术，它取代了传统螺旋桨、轴系、减速齿轮等结构，极大地降低了噪声；推进器的磁体、电极等是相对静止的固定装置，不受旋转机械极限功率的限制，可制造超大功率的高速海水推进器，理论航行速度可达150节。 操作简便灵活，改变电极电流的方向和大小就可以改变推进装置推力的方向及大小，空间布局灵活，推进器安静舒适。目前，已研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进试验船HEMS-1号，船长为3.2米，排水量约1吨，可搭乘1人，中心磁场为5特斯拉，采用不锈钢镀铂电极，推力可达40-50牛顿，船速2节。该成果获中国科学院2000年科技进步二等奖。 应用范围低噪音海洋环境勘察、海洋观光旅游。 项目所处阶段实验室研究。 市场前景 世界游轮协会资助完成的一项研究显示，美国人口中有12.3%的人曾经乘坐过游轮，每年还有数以百万的人加入到这个队伍中来；超过6800万的美国人希望乘坐游轮，超过4300万人确定会成行，这意味着潜在的游轮度假市场至少达到570亿美元，最高可能达到850亿美元。我国自1976年9月日本国际游轮珊瑚公主号首次停靠大连港，
访问中国沿海港口的游轮数量逐年上升。据《2010-2011中国邮轮发展报告》，2010年乘坐游轮赴海外旅游的出入境大陆游客达到79万人次，比上年增长20.1%。同时还有正在兴起的游艇项目，可见我国市场发展潜力巨大。应用磁流体推进技术，可形成海上观光游轮、游艇，海底观光的水下推进器，实现广大民众的海底观光愿望。磁流体推进技术噪音低、环保，对水下生物影响小，是一种环保、绿色的海洋观光技术。 合作方式 技术转让、技术入股、合作开发
第三章--螺旋桨基础理论及水动力特性
第三章螺旋桨基础理论及水动力特性 关于使用螺旋桨作为船舶推进器的思想很早就已确立，各国发明家先后提出过很多螺旋推进器的设计。在长期的实践过程中，螺旋桨的形状不断改善。自十九世纪后期，各国科学家与工程师提出多种关于推进器的理论，早期的推进器理论大致可分为两派。其中一派认为：螺旋桨之推力乃因其工作时使水产生动量变化所致，所以可通过水之动量变更率来计算推力，此类理论可称为动量理论。另一派则注重螺旋桨每一叶元体所受之力，据以计算整个螺旋桨的推力和转矩，此类理论可称为叶元体理论。它们彼此不相关联，又各能自圆其说，对于解释螺旋桨性能各有其便利处，然亦各有其缺点。 其后，流体力学中的机翼理论应用于螺旋桨，解释叶元体的受力与水之速度变更关系，将上述两派理论联系起来而发展成螺旋桨环流理论。从环流理论模型的建立至今已有六十多年的历史，在不断发展的基础上已日趋完善。尤其近二十年来，由于电子计算机的发展和应用，使繁复的理论计算得以实现，并促使其不断完善。 虽然动量理论中忽略的因素过多，所得到的结果与实际情况有一定距离，但这个理论能简略地说明推进器产生推力的原因，某些结论有一定的实际意义，故在本章中先对此种理论作必要介绍，再用螺旋桨环流理论的观点分析作用在桨叶上的力和力矩，并阐明螺旋桨工作的水动力特性。至于对环流理论的进一步探讨，将在第十二章中再行介绍。 §3-1 理想推进器理论
一、理想推进器的概念和力学模型 推进器一般都是依靠拨水向后来产生推力的，而水流受到推进器的作用获得与推力方向相反的附加速度(通常称为诱导速度)。显然推进器的作用力与其所形成的水流情况密切有关。因而我们可以应用流体力学中的动量定理，研究推进器所形成的流动图案来求得它的水动力性能。为了使问题简单起见，假定： （1）推进器为一轴向尺度趋于零，水可自由通过的盘，此盘可以拨水向后称为鼓动盘(具有吸收外来功率并推水向后的功能)。 （2）水流速度和压力在盘面上均匀分布。 （3）水为不可压缩的理想流体。 根据这些假定而得到的推进器理论，称为理想推进器理论。它可用于螺旋桨、明轮、喷水推进器等，差别仅在于推进器区域内的水流断面的取法不同。例如，对于螺旋桨而言，其水流断面为盘面，对于明轮而言，其水流断面为桨板的浸水板面。
高中物理速度选择器和回旋加速器及其解题技巧及练习题
高中物理速度选择器和回旋加速器及其解题技巧及练习题 一、速度选择器和回旋加速器 1．如图所示，在直角坐标系xOy 平面内有一个电场强度大小为E 、方向沿-y 方向的匀强电场，同时在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的圆形区域内，有垂直于xOy 平面的匀强磁场，该圆周与x 轴的交点分别为P 点和Q 点，M 点和N 点也是圆周上的两点，OM 和ON 的连线与+x 方向的夹角均为θ=60°。现让一个α粒子从P 点沿+x 方向以初速度v 0射入，α粒子恰好做匀速直线运动，不计α粒子的重力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向； (2)若只是把匀强电场撤去，α粒子仍从P 点以同样的速度射入，从M 点离开圆形区域，求α 粒子的比荷 q m ； (3) 若把匀强磁场撤去，α粒子的比荷 q m 不变，α粒子仍从P 点沿+x 方向射入，从N 点离开圆形区域，求α粒子在P 点的速度大小。 【答案】(1)0E v ，方向垂直纸面向里(2)03BR (3)3v 0 【解析】 【详解】 （1）由题可知电场力与洛伦兹力平衡，即 qE =Bqv 0 解得 B = E v 由左手定则可知磁感应强度的方向垂直纸面向里。 （2）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示， 设带电粒子在磁场中的轨迹半径为r ，根据洛伦兹力充当向心力得 Bqv 0=m 20 v r
由几何关系可知 r=3R，联立得 q m =0 3BR （3）粒子从P到N做类平抛运动，根据几何关系可得 x=3 2 R=vt y= 3 2 R= 1 2 × qE m t2 又 qE=Bqv0联立解得 v=3 2 3 Bqv R m = 3 v0 2．如图所示，一束质量为m、电荷量为q的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度)．已知粒子的初速度为v0，两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向内，两平行板间距为d，不计空气阻力及粒子重力的影响，求： (1)两平行板间的电势差U； (2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t； (3)圆形磁场区域的半径R． 【答案】(1)U=Bv0d；（2） m qB θ ；（3）R=0 tan 2 mv qB θ 【解析】 【分析】 （1）由粒子在平行板间做直线运动可知洛伦兹力和电场力平衡，可得两平行板间的电势差． （2）在圆形磁场区域中，洛伦兹力提供向心力，找到转过的角度和周期的关系可得粒子在圆形磁场区域中运动的时间． （3）)由几何关系求半径R． 【详解】