喷水推进技术介绍
喷水推进器在船舶防沉浸设备中的应用与技术发展
喷水推进器在船舶防沉浸设备中的应用与技术发展喷水推进器在船舶防沉没设备中的应用与技术发展船舶事故频繁发生，其中沉没是最为严重的事故之一，往往导致人员的伤亡和财产的损失。
为了防止船舶沉没，航海工程师们不断探索和发展各种先进的技术和装置。
喷水推进器作为一种重要的船舶防沉没设备，近年来得到了广泛的应用和技术发展。
喷水推进器是一种利用喷水威力推动船舶运动的设备。
它通过喷射高速水流来产生反作用力，从而推动船舶前进。
与传统的螺旋桨推进方式相比，喷水推进器具有以下优点：首先，喷水推进器具有较高的推力效率。
由于喷水推进器采用喷射水流推进方式，相对于传统的螺旋桨推进，可以在同样的功率下获得更大的推力，提高船舶的速度和操控性能。
其次，喷水推进器具有较好的机动性能。
由于水流推动原理的特殊性，喷水推进器具有更快的启动和停止反应时间，能够更精确地控制船舶的方向和速度，提高船舶的机动性能和操纵性。
此外，喷水推进器还具有较低的噪音和振动水平。
传统的螺旋桨推进可能会产生较大的噪音和振动，而喷水推进器由于采用喷射水流的方式，减少了机械部件的运动，从而降低了噪音和振动的产生，提升了船舶的舒适度和安全性。
因此，喷水推进器在船舶防沉没设备中的应用得到了广泛推广和应用。
首先，喷水推进器可以用于增加船舶的稳定性。
在船舶航行中，通过调节喷水推进器的出口角度和水流量，可以产生一定的反作用力，使船舶保持平稳的浮动状态，增加其抗风浪和侧倾的能力，降低沉没的风险。
其次，喷水推进器也可以用于提高船舶的逃生速度。
当船舶面临危险情况时，通过快速调整喷水推进器的喷射方向和力度，可以迅速推动船舶朝着安全区域移动，提高逃生的速度和成功率。
另外，喷水推进器还被应用于船舶的消防系统中。
由于船舶上存在着各种可燃物和火灾隐患，一旦发生火灾，船舶需要快速灭火和疏散。
喷水推进器可以通过喷射大量的水流进行灭火，有效地控制和扑灭火灾，保护人员的生命安全和船舶的财产安全。
关于喷水推进器的技术发展，目前有以下几个方向：首先，推进器的材料和设计方面的改进是技术发展的重点。
喷水推进建模概述
1.喷水推进建模概述。
自从20世纪60年代喷水推进凭借着传动结构简单、噪音低、抗空泡性能比螺旋桨优越、操纵性和倒车性能良好等优点，得到了大力发展，成为船舶推进的另一主要方式，得到深入的研究和广泛的应用。
目前，随着喷水推进功能和用途的不断发展和扩大，对喷水推进相关技术的研究和探索有着迫切的需求。
为了研究喷水推进的各种关键技术，特别是喷水推进的控制系统，必须具有一个良好的数学模型，以利用数学模型代替真实喷水推进船舶作为研究对象进行控制理论的研究，这样可以节约大量的试验经费。
因此，建立高精度的喷水推进系统的数学模型对喷水推进的研究是至关重要的。
2.喷水推进系统的建模
在实际流体中，喷水推进系统有许多损失。
这些损失对喷水推进系统的研究有着重要的影响。
面向中低速船的浸没式喷水推进技术
面向中低速船的浸没式喷水推进技术蔡佑林 张 恒 陈 刚 邱继涛 汲国瑞 王建强（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海 ２０００１１）摘 要：…浸没式喷水推进方式是传统船舶喷水推进技术的新发展。
文中针对该类喷水推进型式，从概念出发，系统分析了推进效率、装置与船体的相互影响、推进泵的比转速，首次建立了以船体与推进装置主要参数描述的比转速及喷水推进船进速系数的数学模型，论证其应用的航速与推进泵比转速范围，揭示其高效机理，并通过案例进行验证。
该文掌握了装置主要参数随喷速比与转速的变化规律，为浸没式喷水推进装置的发展应用奠定了理论基础。
关键词：喷水推进；浸没式；比转速；尾迹中图分类号：U664.34………文献标志码：A………DOI ：10.19423/ki.31-1561/u.2023.03.092Submerged Water-Jet Propulsion for Medium and Low Speed ShipsCAI Y oulin ZHANG Heng CHEN Gang QIU Jitao JI Guorui WANG Jianqiang(Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)Abstract: Submerged water-jet propulsion is a new development of traditional water-jet propulsion technology. The current study systematically analyzes the propulsion efficiency, the interaction between the hull and the water-jet and the specific speed of the propulsion pump based on the concept of this type of water-jet propulsion. It firstly establishes the mathematical modelling of the specific speed and the advance coefficient of the waterjet-propelled ship that are described by principal parameters of the hull and the propulsion system. The range of the speed and the specific speed of the propulsion pump for the submerged propulsion system has been demonstrated to reveal the mechanism of high efficiency. The variation of the main parameters of the propulsion system with the speed ratio and speed of revolution has been validated through case studies. It can provide a theoretical basis for the development and application of the submerged water-jet propulsion system.Keywords:…water-jet propulsion; submerged; specific speed; wake收稿日期：2022-08-09；修回日期：2022-09-23作者简介：蔡佑林（1976-），男，博士，研究员/博士生导师。
喷水推进器的水力特性与性能分析
喷水推进器的水力特性与性能分析喷水推进器是一种常见的推进系统，广泛应用于船舶、水下机器人等领域。
它利用喷水原理产生推力，从而推动物体前进。
在设计和使用喷水推进器时，水力特性和性能分析是至关重要的环节，可以帮助我们了解其工作原理、提高效率以及指导优化设计。
本文将对喷水推进器的水力特性和性能进行详细分析。
一、喷水推进器的水力特性1. 喷水速度：喷水推进器产生推力的根本原理是通过高速喷出的水流产生动量反作用力。
因此，喷水速度是影响推进力大小的重要因素。
一般情况下，喷水速度越高，产生的推力也越大。
2. 喷水流量：喷水推进器的喷水流量直接影响推进器的推力大小。
流量越大，推力也越大。
在设计和选择喷水推进器时，需要根据需求确定合适的喷水流量。
3. 喷水角度：喷水角度是指喷水推进器出水口水流与水平面的夹角。
当喷水角度为0度时，喷水推进器产生的推力最大；当喷水角度增大时，推力逐渐减小。
因此，在实际应用中，需要根据需要选择合适的喷水角度。
4. 喷水推力分布：喷水推进器在实际工作中产生的推力分布不均匀。
一般情况下，出水口处的推力较大，而远离出水口处的推力较小。
这是由于流体的黏性以及喷水推进器的结构造成的。
在设计和使用喷水推进器时，需要注意推力分布的不均匀性对系统的影响。
二、喷水推进器的性能分析1. 推力效率：推力效率是指喷水推进器产生的推力与输入的能量之间的比值。
推力效率高意味着在相同能量输入下，推力输出更大。
在设计和使用喷水推进器时，我们可以通过计算和实验评估推力效率，以提高系统整体性能。
2. 耗能特性：喷水推进器在工作过程中会产生一定的能量损耗。
这些损耗包括水流摩擦、泄漏等。
耗能特性的分析能够帮助我们了解系统的能量损失情况，优化设计以减少能量损失，提高效率。
3. 外界干扰对性能的影响：喷水推进器在实际应用中可能会受到外界干扰的影响，如水流速度、船体形状等因素。
这些干扰会导致推进器的性能变化，降低推力效率。
因此，在设计和使用喷水推进器时，需要考虑外界干扰对性能的影响，并采取相应的措施进行补偿或调整。
喷水推进技术发展概况
喷水推进技术发展概况武器类资料 2009-09-06 18:48喷水推进是一种特殊的船舶推进方式,与螺旋桨不同的是它不是利用推进器直接产生推力,而是利用推进泵喷出水流的反作用力推动船舶前进。
与螺旋桨/轴系这一传统的推进方式的理论和应用发展相比,喷水推进进展相当缓慢主要是由于理论研究不成熟,有些关键技术没过关。
例如低损失无空泡进口管道系统,高效率和大功能转换能力的推进泵,船、机、泵的有机配合,水动力性能极佳的倒航操纵装置等技术没得到解决等。
但喷水推进毕竟具有推进效率高、抗空泡性强、附体阻力小、操纵性好、传动轴系简单、保护性能好、运行噪声低、变工况范围广和利于环保等常规螺旋桨不及的优点。
1.1喷水推进的主要技术发展进程在船舶喷水推进技术诞生的340年历程中,按时间顺序,大致经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和舷外喷水推进5个阶段。
从目前在船舶上的应用情况看,尾板式喷水推进已成为喷水推进的首选型式。
喷水推进装置最早是在1661年由英国人图古德和海斯发明的,直到1839年英国人摩里斯·思凡才发明了一种较为成熟的喷水推进装置,1914年吉尔设计出一种底板式喷水推进系统其上带有一组合式倒车机构,1946年芝加哥分麦克·科拉姆研究出世界上第一个喷水推进舷外机，1962年前苏联首先使用了三级轴流泵和二级轴流泵,1968年美国研制了采用单机双吸离心泵的深浸自控水翼艇,1977年肖特公司成功研发了另一种改进的底板式推进装置——泵喷射推进器,20世纪50年代早期哈密尔顿开始研制尾板式喷水推进器,80年代英国、美国、法国在核潜艇上应用了喷水推进的降噪技术,近几年发展的计算机多点控制实现了操纵性的进一步提高。
曾不断受到船东批评的喷水推进器的部件质量、坚固性和耐用性等问题,由于新型复合材料的应用而得到很大改善。
过去曾产生问题的不同金属材料间的电气绝缘和有效的接地屏蔽,在一些新型喷水推进器中也已不再成为问题。
喷水推进器
基本参数
喷水推进装置泵的品质是通过其主要性能参数反映出来的，包括流量、扬程、转速、功率、效率和汽蚀余量 等。这些参数反映了泵的工作状态和能量转换的程度，泵的主要性能指标也用这些主要工作参数来表示。一台泵 制造安装好后，并不一定能在泵的设计条件下运行，可通过泵的特性曲线综合直观地来表示泵的性能，了解各参 数的变化，以此更好的进行泵流动性能的分析。
预防措施
喷水推进器的发展经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、航板式喷水推进、舷外喷水 推进。目前，单从喷水推进器的发展情况看，其技术己经口益成熟，但是底板式全回转喷水推进器在市场上比较 少见，对于使用全回转喷水推进器的船舶，船只在不同方向上具有喷水的可操作性，因此改变航线和方向变得很 容易，无需使用船舵来控制船舶行进方向，能够降低船舶的转弯半径，并且可以360°旋转以改变航向，对船舶 的行进方向较易控制，而且在所有方向上都能够提供最大推力。
研究现状
目前，世界上单泵吸收功率最大、己经投入使用的喷水推进装置为日本Technoseaways公司所有，由罗一罗 公司制造，型号为卡米瓦VLWJ235，其进水口直径达2.35米，单泵吸收功率27瓦，安装在高技术超级班轮上，每 艘船配两套，最高运营航速可达40节。
喷水推进运行平稳，振动噪声低，适应豪华游艇安全、舒适的特殊需求，其在游艇上的应用也日益增加。例 如“迷人海洋”号艇由4台MTU柴油机驱动两套2.6米的螺旋桨，1台LM2500燃气轮机驱动一套LJ210E喷水推进装 置，航速可达34节。
介绍
喷水推进器是船舶的一种推进工具，它和船舶动力装置一起，用来推进船舶。
喷水推进器是推进机构的喷射部分浸在水中，利用喷射水流产生的反作用力驱动船舶前进的一种推进器。由 水泵、管道、吸口和喷口等组成，并能通过喷口改变水流的喷射方向来实现船舶的操纵，效率比螺旋桨低，但操 纵性能好，特别是对于泥沙底的浅水航道，喷水推进器具有良好的适应性。
喷水推进器在水下机器人中的应用研究
喷水推进器在水下机器人中的应用研究水下机器人是一种能够在水下环境中进行各种任务和探测的自主机器人。
为了实现在水下环境中的高效移动和操纵，喷水推进器被广泛用于水下机器人的设计和应用。
本文将对喷水推进器在水下机器人中的应用进行研究。
一、喷水推进器的原理和类型喷水推进器是一种通过喷水推动机器人在水中移动的技术。
其原理基于牛顿第三定律，即每个行动都伴随着相等且反向的反作用力。
通过将水喷出机器人背部或侧面的喷嘴中，机器人就能够获得向前或向后的推力。
根据水喷出的方向和方式，喷水推进器可以分为以下几种类型：1. 直接喷射式：将水直接从机器人的背部或侧面喷射出去。
这种类型的喷水推进器相对简单，适合小型和简单任务的水下机器人。
2. 泵浦式：通过水泵将水引入机器人的内部，然后再通过喷嘴将水喷出。
这种类型的喷水推进器能够产生更强的推力，适用于大型和复杂任务的水下机器人。
3. 喷气式：利用压缩空气或其他气体喷射水流。
这种类型的喷水推进器具有较高的效率和推力，但也需要更复杂的系统来产生和控制气体。
二、喷水推进器在水下机器人中的应用1. 水下探测与勘测喷水推进器在水下机器人的水下探测与勘测任务中发挥着重要的作用。
通过喷水推进器，水下机器人能够高效地航行并收集海洋资源、研究水下地形以及监测海洋环境。
例如，喷水推进器可以帮助水下机器人在海底进行地质样本采集、海洋生物调查和海底考古等任务。
2. 水下救援与维修喷水推进器在水下救援和维修任务中也发挥着重要的作用。
利用喷水推进器，水下机器人能够快速到达目标地点，并进行搜救、修复和维护等工作。
例如，水下机器人可以通过喷水推进器将救生设备送到落水者附近，并协助救援人员进行救援工作；也可以通过喷水推进器清理水下管道，修复损坏的设施等。
3. 海洋科学研究喷水推进器在海洋科学研究中也具有广泛的应用。
通过喷水推进器，水下机器人可以在海洋中进行长时间的实时监测和数据采集，研究海洋生态系统、海洋气候变化、海洋污染等重要问题。
喷水推进器在油轮船舶中的应用与技术发展
喷水推进器在油轮船舶中的应用与技术发展摘要：喷水推进器作为现代航海技术中的一项重要创新，被广泛应用于油轮船舶中。
本文将重点探讨喷水推进器在油轮船舶中的应用和技术发展。
首先，介绍了喷水推进器的基本原理和工作方式。
其次，详细介绍了喷水推进器在油轮船舶中的应用领域，包括提高航行效率、提高船体操控性能、减少振动与噪音等。
最后，探讨了喷水推进器技术的发展趋势，包括提高推进效率和航行稳定性、降低噪音和振动、应用智能化技术等。
通过对喷水推进器在油轮船舶中的应用与技术发展的研究，可以为该领域的进一步创新和发展提供参考。
1. 喷水推进器的基本原理和工作方式喷水推进器是一种将水以高速喷出从而产生推力的装置，利用反作用原理推动船舶向前航行。
其基本原理是通过水流与周围水体的相互作用产生推力，将水流喷出船舶尾部，由此推动船只前进。
喷水推进器主要由喷管和水泵组成。
水泵通过将周围水体压入喷管中，形成高速水流，从而产生推力。
2. 喷水推进器在油轮船舶中的应用领域2.1 提高航行效率喷水推进器在油轮船舶中的应用可以提高航行效率。
由于喷水推进器产生的推力方向可以随舵角调整，使得船只的转向更加敏捷灵活，从而减少了船只转向时的速度减慢和舵角力的损失。
此外，喷水推进器还能够有效降低水流流动阻力，提高船舶的速度和燃油利用效率。
2.2 提高船体操控性能喷水推进器在油轮船舶中的应用可以提高船体操控性能。
喷水推进器的推力方向可以随意改变，使得船只的转向更加敏捷，提高了船只的操控性能。
此外，喷水推进器的推力分布均匀，可以有效减小船只的漂移，提高船只的稳定性。
2.3 减少振动与噪音喷水推进器在油轮船舶中的应用还可以减少振动噪音。
传统的船舶螺旋桨推进系统会产生较大的振动和噪音，对船舶及其设备造成一定程度的损坏。
而喷水推进器通过减少旋转机械部件的使用，减少噪音振动产生的机会，从而使油轮船舶的工作环境更加安静和舒适。
3. 喷水推进器技术的发展趋势3.1 提高推进效率和航行稳定性未来喷水推进器技术的发展将主要关注提高推进效率和航行稳定性。
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船舶喷水推进技术介绍作者: 望春的排骨发布日期: 2006-7-14 查看数: 2404 出自: 船舶喷水推进技术发展ZT2004年09月20日1 喷水推进技术发展概况喷水推进是一种特殊的船舶推进方式,与螺旋桨不同的是它不是利用推进器直接产生推力,而是利用推进泵喷出水流的反作用力推动船舶前进。
与螺旋桨/轴系这一传统的推进方式的理论和应用发展相比,喷水推进进展相当缓慢主要是由于理论研究不成熟,有些关键技术没过关。
例如低损失无空泡进口管道系统,高效率和大功能转换能力的推进泵,船、机、泵的有机配合,水动力性能极佳的倒航操纵装置等技术没得到解决等。
但喷水推进毕竟具有推进效率高、抗空泡性强、附体阻力小、操纵性好、传动轴系简单、保护性能好、运行噪声低、变工况范围广和利于环保等常规螺旋桨不及的优点。
1.1喷水推进的主要技术发展进程在船舶喷水推进技术诞生的340年历程中,按时间顺序,大致经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和舷外喷水推进5个阶段。
从目前在船舶上的应用情况看,尾板式喷水推进已成为喷水推进的首选型式。
喷水推进装置最早是在1661年由英国人图古德和海斯发明的,直到1839年英国人摩里斯·思凡才发明了一种较为成熟的喷水推进装置,1914年吉尔设计出一种底板式喷水推进系统其上带有一组合式倒车机构,1946年芝加哥分麦克·科拉姆研究出世界上第一个喷水推进舷外机，1962年前苏联首先使用了三级轴流泵和二级轴流泵,1968年美国研制了采用单机双吸离心泵的深浸自控水翼艇,1977年肖特公司成功研发了另一种改进的底板式推进装置——泵喷射推进器,20世纪50年代早期哈密尔顿开始研制尾板式喷水推进器,80年代英国、美国、法国在核潜艇上应用了喷水推进的降噪技术,近几年发展的计算机多点控制实现了操纵性的进一步提高。
曾不断受到船东批评的喷水推进器的部件质量、坚固性和耐用性等问题,由于新型复合材料的应用而得到很大改善。
过去曾产生问题的不同金属材料间的电气绝缘和有效的接地屏蔽,在一些新型喷水推进器中也已不再成为问题。
1.2喷水推进的主要优点(1)推进效率较高喷水推进的效率主要取决于推进泵效率和喷水推进系统效率。
在保证较高的气蚀比转速的情况下,优良的轴流泵和混流泵的效率目前已达到85%~90%;喷水系统的效率在65%~70%左右。
因此总的推进效率可达50%~63%。
(2)抗空泡能力强螺旋桨在航速较高时很容易产生空泡,尤其在斜轴推进的快艇上,螺旋桨处于周期性的攻角变化和负荷变化中,使得螺旋桨更易产生空泡和空泡剥蚀,严重的可在几个小时内破坏螺旋桨的叶片。
尽管亚空泡和超空泡螺旋桨能够提高抗空泡的能力,但均要牺牲较多的效率。
而喷水推进舵叶片具有比螺旋桨更大的抗空泡能力,水流基本上是轴向流,流场比较稳定,减少了空泡剥蚀的机会,而且航速越高喷水推进泵所利用的冲压就越大,而螺旋桨正相反。
这就使高性能船多采用喷水推进的原因。
(3)操纵性和动力定位性能优异喷水推进船艇的操纵不需要改变主机转速,而主要依靠偏折喷水推进泵喷射出后的高速水流来实现舰船的转向和倒航。
倒航装置与喷口的相对位置的变化可做到向前向后任意分配流量,因而,在一定的主机转速下,喷水推进船可以做到无级变速、驻航和倒航。
借助转向舵的作用,又可使船舶在正航和倒航时均具有极佳的操纵性,甚至原地回转。
而且舵始终处于喷口喷出的高速流中,可保持足够的舵效。
如果采用双机双桨,可以实现船舶横移和原地回转。
这是螺旋桨推进方式无法做到的。
(4)工作平稳、噪声低水推进装置的动叶轮在泵壳内均匀流场中工作,消除了引起动叶轮叶片振动的流体脉动力,明显地改善了泵叶片上的压力分布,可推迟空泡的产生,从而减小叶片的振动和噪声。
(5)适应变工况能力强、主机不易过载喷水推进泵在转速一定的条件下,推进泵的流量随舰船的不同航速变化并不大,喷水推进装置的功率——航速曲线相当平坦,甚至船舶在系泊状态下,主机转速仍可达到额定转速的90%~95%。
这是常规定距桨所不能做到的。
(6)吃水浅、浅水效应小、传动机构简单、保护性能好。
(7)日常维护和保养较为简易。
由于喷水推进器仅限于检查支座的润滑油情况、液压动力装置和检查阳极消耗情况,因此对喷水推进器的保养是较为简易的。
1.3喷水推进技术的潜在应用(1)高速艇领域由于喷水推进的抗空泡能力比螺旋桨强得多,因此世界上大部分的水翼艇、侧壁气垫船、高速双体船和穿浪艇都采用了喷水技术。
甚至大型超高速海上定班客、货船上。
(2)高性能艇领域尤其是航行在浅吃水航道、推进器直径受限制的情况下:一些工况多变的拖船、推船、挖泥船等船舶上。
这是由于推进泵较螺旋桨能承受更大的负荷而不降低效率。
(3)操纵性和定位性能要求高的船舶如猎潜艇、猎雷艇、扫雷艇、隐身护卫舰,这是因为导弹一般在潜艇低速时发射,常规的推进方式航速越低,操纵性能越差,航向精度越不易保证,投放拖具越不安全,而喷水推进就具有这些优势。
挖泥船、渔船、消防船、港作拖船及多用途拖船等作业船舶使用喷水推进装置,其操纵性、动力定位性和适应变负荷能力性能都非常有利。
(4)安静型要求的船艇如攻击核潜艇。
这是因为喷水推进装置即有好的抗空泡性能,又能改善尾流性能,减少尾波形成,使航迹模糊,泵壳可以屏蔽泵叶轮噪场辐射,大大提高了军用舰艇的隐身性。
(5)两栖装甲车辆由于履带划水、车轮划水效率低,航速不高,难以适应现代战争的需要,已近被淘汰;同时螺旋桨推进在浅吃水时易产生浅水效应,即推力急剧降低,操纵不良并产生艉吸,且螺旋桨叶轮暴露在外易受损伤,陆上航行需折叠,也难以发展。
而喷水推进器体积小、负荷重、保护性能好、操纵灵活、浅水状况工况好,目前已在发达国家得到了广泛应用。
2 近年来主要制造商在喷水推进技术方面的研制进展情况喷水推进装置在技术方面所取得的这些进展,主要得益于世界各主要喷水推进器专业制造商数十年来的不懈努力。
目前,各个主要制造商在不同类型、不同规格的喷水推进器的研制发展上,又都取得了各具特色的进步。
2.1新西兰Hamilton公司作为喷水推进技术和推广应用方面的先锋,新西兰的Hamilton公司至今已有20000套喷水推进装置安装在各型船舶止。
其喷水推进装置设计输出功率范围为100-3000kW。
1999年还介绍了一种控制大功率喷水推进装置的模块化电子控制方案,不仅有操控变流装置和倒车导管,还有与主机、齿轮箱、自动驾驶仪和独立的监视系统等各方面有接口。
Hamilton公司还为满足某些船东的特殊要求提供了由软件驱动的高水平专用控制模块,在较少操纵人员情况下提供了高水平的控制精确性,并且具有支持提供操纵性和监控性在系统内建立智能响应的能力以及船上各个喷水推进器间的同步一致性。
这样简化了制造工作,降低了成本。
2.2瑞典Kamewa公司瑞典的Kamewa公司作为大型喷水推进装置市场的领头羊,正在建立输出功率150-600kW范围全集成式喷水推进装置体系。
其推出的混流式喷水推进装置和控制系统具有高航速下的高效率和令人满意的操纵性,它增设一减速齿轮箱,以保证船舶运行中空转时的安全性,并能使逆向水流更容易冲刷出进水口的障碍物。
Kamewa公司向意大利芬坎蒂尼公司交付了用于船长146米MDV3000型世界最大的单体渡船Jupiter的4台大型喷水推进器,总输出功率为68000kW。
该船采用MTU/GE柴燃联动推进主机与4台180型喷水推进器相连,其中2台用于推进,2台用于操纵。
Quadruple-180型喷水推进器是目前在运行中喷水推进器输出功率最大的,吸收GE LM2500燃气轮机20800kW功率作起动用。
2.3荷兰Lips Jet公司Lips Jet公司目前能提供适合任何功率要求的各型喷水推进装置,其喷水推进器的吸水口直径从390mm到1.61m,均已达到最优化,具有优异的推进性能和空泡工况。
Lips Jet公司还为燃气轮机开发了大功率的喷水推进装置,叶轮直径超过3m。
2.4日本川崎公司(Kawasuki)和三菱重工公司日本川崎公司开发设计的KPT-A系列单级轴流式喷水推进装置输出功率已从500kW扩大到20000kW。
此外值得一提的是日本三菱重工安装在日本集中了国内主要造船研究力量而开发的TSL-A气垫高速货船实尺度比例模型船上的2台MWL-17000M型喷水推进装置,该船获得了54 kn的高航速,每台由1台13100kW燃气轮机驱动,叶轮直径为1.64m,转速545r/min。
2.5双环公司双环公司提供从300~2000马力的喷水推进装置。
它们具备平稳,有力的加速性和优越的机动性,可以把100%的推力直接转化为操舵效果,转舵系统良好的密封性和灵活性。
进水口模块插入件的设计加强了艉部的强度和密封性,它可以容易地附加安装在一个现有的船体上,不用挖割船身,在船体底部开口,确保了船体底部的平滑性和整体性。
艉部安装方式简单、精确,并且安装费用低,可使发动机布置灵活。
倒车吊斗可以在任何的转舵角度下提供高效的推力,使船体具有优越的机动性,轻松地实现零速和刹车效果。
液压系统使操作变得简单和轻松。
2.6上海的708所(MARIC)708所是国内喷水推进技术研究开发的重要骨干力量。
该院设专门研究部门从事喷水推进开发的研究,开发的新型喷水推进组合体曾获尤里卡世界创造发明博览会银奖,受到国外造船界的关注,并成功地将此项技术应用于出口的1,500m三耙吸式挖泥船上。
此外,还有英国Ultra Dynamics公司、美国Kodiak公司、American Jet公司和American Turbine公司也是喷水推进装置市场较重要的角色。
3 喷水推进器存在的问题和技术改进措施尽管在性能和可靠性方面的技术进步如加速性、高航速、浅吃水航行、无可比拟的操纵性和舒适安静的航程等方面的优势使喷水推进器比传统的螺旋桨推进方式更优越。
但是,目前还处于日臻完善过程中的船用喷水推进器也存在一些尚未克服的缺点。
(1)喷水推进装置进水口所损失的功率约占主机总功率的7%~9%,目前还未找到很好的办法来更进一步地降低这一损失。
各国流体力学方面的专家们正在努力探索解决这一问题的有效方法。
近年来科技工作者们集中研究了沿滑道和边缘进水口的压力分布的情况,结论是进水口设计的原则为流场必须尽可能均匀,避免空泡和水流分离,才能使损失保持在最低限度。
研究认为,在三种船速情况下进水口曲25度后,在水平导管的部分端部有一个不均匀流场,在较高船速情况下,叶轮表面的这种不均匀性消失。
(2)喷水推进装置另一个缺点是船在转弯时其推力会丧失。
为此Lips公司采用一个由船上操舵员控制的单片水平操舵变流装置来引导水流喷向左舷或右舷,以此来获得最大转弯力。