船用螺旋桨推进器探讨

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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

第三章螺旋桨根底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,各国创造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。

另一派那么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开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,在不断开展的根底上已日趋完善。

尤其近二十年来,由于电子计算机的开展和应用,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,并说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煽动盘〔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。

螺旋桨设计毕业设计

螺旋桨设计毕业设计

螺旋桨设计毕业设计一、前言1.研究背景和意义螺旋桨是一种将旋转机械能转化为推力的装置,广泛应用于船舶、飞机、潜艇等领域。

螺旋桨的研究背景和意义如下:(1).提高推进效率:螺旋桨的设计和性能直接影响到船舶、飞机等交通工具的推进效率。

通过研究螺旋桨的流场、水动力性能等,可以优化螺旋桨的设计,提高推进效率,降低能耗。

(2).改善船舶操纵性:螺旋桨的设计和布局对船舶的操纵性有很大影响。

通过研究螺旋桨的水动力性能和流场分布,可以优化船舶的操纵性,提高船舶的航行安全性。

(3).降低噪音和振动:螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动,对环境和人员造成不良影响。

通过研究螺旋桨的流场和水动力性能,可以采取相应的措施降低噪音和振动,提高交通工具的舒适性。

(4).推动新技术的应用:随着计算流体力学(CFD)等新技术的发展,螺旋桨的设计和分析方法也在不断更新。

通过研究螺旋桨的设计和性能,可以推动新技术的应用,提高设计水平和效率。

2.研究目的和问题研究螺旋桨的目的主要包括提高推进效率、降低噪音和振动、改善船舶操纵性以及推动新技术的应用等。

以下是一些目前在螺旋桨研究中存在的问题:(1).效率提升:尽管现代螺旋桨的设计已经取得了很大的进步,但在某些情况下,仍然存在效率低下的问题。

提高螺旋桨的效率可以降低能耗,减少对环境的影响。

(2).噪音和振动:螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动,对环境和人员造成不良影响。

降低噪音和振动是螺旋桨研究中的一个重要问题。

(3).空泡现象:在高航速下,螺旋桨周围的水流可能会产生空泡,从而导致推力下降、噪音增加以及螺旋桨的损坏。

如何有效地控制空泡现象是一个亟待解决的问题。

(4).材料和制造工艺:螺旋桨在高速旋转和海水腐蚀的环境下工作,因此对材料和制造工艺的要求很高。

开发高性能材料和先进的制造工艺是提高螺旋桨性能的关键。

(5).多学科优化:螺旋桨的设计涉及到流体力学、结构力学、材料科学等多个学科领域。

如何将这些学科知识有效地整合到螺旋桨的设计过程中,实现多学科优化,是一个具有挑战性的问题。

船用螺旋桨 标准-概述说明以及解释

船用螺旋桨 标准-概述说明以及解释

船用螺旋桨标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章引言的一部分,主要目的是介绍船用螺旋桨标准这个话题,并提供一些背景信息。

在这部分,我们需要说明船用螺旋桨的作用和重要性,以及为什么有必要制定标准来规范其设计和使用。

船用螺旋桨是船舶中的一个重要部件,它通过推动水流来产生推进力,使船舶能够在水中移动。

它的设计和性能直接影响船舶的速度、操纵性和燃油消耗等方面的性能指标。

随着船舶工程技术的发展和船舶使用环境的不断变化,对船用螺旋桨的要求也越来越高。

船用螺旋桨标准的制定就是为了确保船用螺旋桨的设计和使用能够符合一定的技术要求和安全标准。

标准可以提供设计和制造船用螺旋桨的依据,确保螺旋桨的结构和性能能够满足各种船舶的需求,并在使用过程中能够保证船舶的安全和稳定性。

此外,船用螺旋桨标准的制定还可以推动技术的创新和发展。

通过对各种船用螺旋桨的设计和使用经验的总结和归纳,可以不断优化标准,提高螺旋桨的性能和效率。

同时,标准还可以促进船用螺旋桨制造商和船舶运营商之间的合作与交流,推动行业的进步和发展。

综上所述,船用螺旋桨标准的制定对于确保船舶的运行安全和提高船舶性能具有重要作用。

在接下来的文章中,我们将对船用螺旋桨的定义、分类、设计原则和要求进行详细的介绍,同时讨论船用螺旋桨标准的重要性,并提出一些建议和改进来完善这一标准。

文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构文章按照以下结构来展开对船用螺旋桨标准的讨论。

第一部分是引言,用来引出文章的主题和目的。

在引言中,我们将概述船用螺旋桨的概念、分类以及与船舶设计和运行的关系。

同时,我们将介绍本文的结构和目的,以帮助读者了解本文的内容和意义。

第二部分是正文,主要包括船用螺旋桨的定义和分类,以及船用螺旋桨的设计原则和要求。

在这一部分中,我们将详细介绍船用螺旋桨的不同类型和应用领域,以及设计时应考虑的相关因素。

我们将探讨螺旋桨的性能参数和性能评价标准,并讨论如何提高螺旋桨的效率和可靠性。

轮船螺旋桨工作原理

轮船螺旋桨工作原理

轮船螺旋桨工作原理
轮船螺旋桨是轮船的重要部件之一,它的作用是将发动机产生的动力转化为推进力,使轮船前进。

螺旋桨的工作原理是利用螺旋线的原理,将水流动的动能转化为推进力。

螺旋桨的形状是一个螺旋线,它的截面形状通常是矩形或椭圆形。

螺旋桨的旋转方向是根据船舶的设计和使用环境来确定的。

在螺旋桨的旋转过程中,水流经过螺旋桨的叶片,叶片的形状和角度会使水流产生一个向后的推力,从而推动轮船前进。

螺旋桨的叶片通常是由铝合金或不锈钢制成,这些材料具有良好的耐腐蚀性和强度。

叶片的形状和角度是根据轮船的设计和使用环境来确定的。

一般来说,叶片的角度越大,推进力就越大,但是也会增加水流的阻力,从而降低轮船的速度。

螺旋桨的旋转速度是由发动机的转速来控制的。

一般来说,螺旋桨的旋转速度越快,推进力就越大,但是也会增加水流的阻力,从而降低轮船的速度。

因此,在实际使用中,需要根据轮船的设计和使用环境来确定螺旋桨的旋转速度。

轮船螺旋桨是轮船的重要部件之一,它的工作原理是利用螺旋线的原理,将水流动的动能转化为推进力。

螺旋桨的形状、叶片的角度和旋转速度都是根据轮船的设计和使用环境来确定的。

在实际使用中,需要根据轮船的情况来调整螺旋桨的参数,以达到最佳的推进
效果。

第11章 特种推进器

第11章  特种推进器

第十一章特种推进器上述各章中我们所讨论的推进器均为普通螺旋桨,广泛用于一般商船和军舰。

除普通螺旋桨外,还有许多其他形式的推进器,如导管螺旋桨、可调螺距螺旋桨、喷水推进器、隧道螺旋桨、串联螺旋桨和对转螺旋桨及风帆等。

各类推进机构在特殊情况下各有其优点,为了更好地满足各种特殊船舶所要求的性能,采用相应的推进器型式是有利的。

由于篇幅所限,本章将着重讨论应用较广的导管螺旋桨和可调螺距螺旋桨,至于其他型式的推进器仅作一般介绍。

§11-1导管螺旋桨导管螺旋桨亦称套筒螺旋桨(见图l1-1),是在螺旋桨的外围加上一个环形套筒而成。

套筒的剖面为机翼型或折角线型。

由于它能改善重载螺旋桨的效率,故首先在螺旋桨载荷较重的船舶上得到广泛应用(如拖船、顶推船以及拖网渔船)。

最近十多年来,船舶向大型化、高功率发展,导致螺旋桨的载荷加重。

实践证明,此类船上采用导管螺旋桨不仅可提高推进效率,而且有利于减小振动。

图11-2为各类船用推进器最佳效率的比较,图的上方还标出了各类船舶B p的大致范围。

从图中可以看出,当Bp值约为25时,导管螺旋桨开始显示出其优越性,载荷越高,效率上的收益越大。

近代大型油船的Bp值一般在40以上,采用导管螺旋桨能使效率有明显的提高。

至于渔船及拖船,其Bp值分别在60及100以上,导管螺旋桨的效率远远超过普通螺旋桨,故在这类船上采用导管螺旋桨的优越性是毫无疑问的。

采用导管螺旋桨除能提高重载螺旋桨的效率外,尚有下列优点:①将导管兼作舵用,可显著提高船舶的操纵性能;② 导管螺旋桨盘面处的水流速度受船速变化的影响远较普通螺旋桨为小,因此导管螺旋桨吸收的功率受船速变化的影响较小,在各种载荷(如拖曳或自由航行等)情况下都能良好地运转;③ 纵摇较小,可减小波浪中失速;④ 保护螺旋桨不与异物相碰,浅吃水时可防止空气吸入现象。

一、导管螺旋桨的工作原理在第三章中,我们已求得推进器的理想效率ηiA 与载荷系数σT 之间的关系如下:T A i 112ση++= (11-1)上式也可用尾流截面积(图3-1中的CC 1断面)A 1来表示,根据连续性方程有:)()(a A 11a A u V A u V A +=+ 将上述关系式代入(3-5)式,得:T i = ρ A 1(V A + u a )u a从上式解出u a ,得:1i 2A A a 4212A ρTV V u ++-= 代入(3-7)式并经整理后得:2A 1i iA 4134V A ρT η++=(11-2)0.700.600.500.400.302001501251009080706050403025201510B Pη0o p t图 11-2其中,2A i T 21AV ρT σ=为推进器的载荷系数,ρ为水的密度,T i 为推进器的推力,V A 为推进器进速,A 为推进器盘面积,A 1为尾流截面积。

船舶推进装置的效率提升技术

船舶推进装置的效率提升技术

船舶推进装置的效率提升技术在当今的航运领域,船舶推进装置的效率提升是一个至关重要的课题。

随着全球贸易的不断发展和对环境保护的日益重视,提高船舶推进装置的效率不仅能够降低运营成本,还能减少能源消耗和污染物排放,具有重要的经济和环境意义。

船舶推进装置的类型多种多样,常见的包括内燃机驱动的螺旋桨推进、电力推进以及混合动力推进等。

每种推进装置都有其特点和适用范围,但无论哪种类型,都存在着效率提升的空间。

首先,优化螺旋桨设计是提高船舶推进效率的关键之一。

螺旋桨的形状、尺寸、叶片数量和角度等参数都会对其性能产生影响。

通过先进的流体动力学计算和模型试验,可以设计出更加符合水流特性的螺旋桨,减少空泡和涡流的产生,从而提高推进效率。

此外,采用可调螺距螺旋桨可以根据船舶的不同运行工况灵活调整螺距,使螺旋桨在各种负载条件下都能保持较高的效率。

其次,改进内燃机的燃烧过程也是提升船舶推进装置效率的重要途径。

内燃机是船舶中常见的动力源,提高其燃烧效率可以降低燃油消耗。

采用高压共轨燃油喷射技术、涡轮增压和中冷技术等,能够使燃油更加充分地燃烧,释放出更多的能量。

同时,对内燃机进行精细化的控制和管理,根据船舶的负载和航行条件实时调整发动机的运行参数,也能有效地提高能源利用效率。

在电力推进系统中,提高发电机和电动机的效率同样不容忽视。

选用高效的发电机和电动机,并采用先进的变频调速技术,可以实现更加精确的功率控制,减少能量损失。

此外,优化电力传输线路和减少电气设备的损耗,也有助于提高整个电力推进系统的效率。

除了硬件方面的改进,船舶的运行管理和维护也对推进装置的效率有着重要影响。

合理规划航线,充分利用海流和风向,可以减少船舶的阻力,降低推进功率需求。

定期对推进装置进行维护保养,确保设备处于良好的运行状态,及时发现和解决潜在的故障和问题,能够避免因设备故障而导致的效率下降。

另外,新材料的应用也为船舶推进装置的效率提升带来了新的机遇。

例如,使用高强度、低重量的复合材料制造螺旋桨,可以减轻重量,降低旋转时的惯性阻力。

螺旋桨


(2)非设计工况下调距 桨的油耗率低。 如图为调距桨的航行曲 线,调距桨可以在主机 额定转矩线1、最大转速 线2和最低稳定转速线3 之间内的任何一点上工 作。在不同的航速当主机在部分负荷 下工作时,可以按主机 油耗率最小的n与H/D配 合点工作。如图,1为等 油耗率曲线,2为定距桨 的推进特性线,3为最低 油耗率线,4为主机全负 荷速度特性。 因此,在非设计工况下调 距桨的经济性好。
(4)无推力情况: 当螺旋桨进程hp稍大于 螺距H而出现负的滑失 时,水流的合成速度 W就以某一负的冲角 流向叶素,此时升力 dy很小,而阻力dx仍 有一定值,结果dy和 dx在轴向的分力大小 相等方向相反,互相 抵消,因此推力为零。 但此时螺旋桨的阻力 dQ仍有一定值。
(5)无阻力矩情况:若 进程进一步增大,致使 升力和阻力在周向的分 力大小相等方向相反 时,螺旋桨的阻力dQ 为零。但此时的推力已 为负值,阻止船舶前进。
压力面是一个螺旋面,有等螺 距螺旋面和变螺距螺旋面两 种。如图,与轴线相交的线 段以等角速度绕轴线旋转, 同时以等线速度沿轴线向下 (或向上)移动,其在空间 划过的轨迹所形成的曲面即 为螺旋面。线段上任意一点 运动的轨迹为一螺旋线。母 线上的任一点旋转一周在轴 线方向上移动的距离称为该 螺旋桨的螺距,以H表示。 若组成螺旋桨的各螺旋线螺 距相等,这个螺距即为螺旋 面的螺距,而该螺旋面称为 等螺距螺旋面。
2、滑失与滑失率
• S=(H – hp)/H • = (H·n –Vp)/H·n
1)螺旋桨的推力 : T=K1ρn²D**4 (N) =C1 n² 2)螺旋浆的阻力矩: M=K2ρn²D**5 (N·m) =C2 n² 3)螺旋浆的效率: ηp=K1λp/2πK2 =C0 4)螺旋浆的功率: Pp=2πnM =C·n³

可调螺距螺旋桨在普通用途中小船舶上应用的探讨

可调螺距螺旋桨在普通用途中小船舶上应用的探讨作者:唐电明来源:《中国科技博览》2013年第22期[摘要]1752年瑞士一位物理学家提出螺旋桨优于其他种类的推进器,此后固定桨叶式螺旋桨在船舶上得到广泛应用,其他形式的推进器逐渐被淘汰。

自上世纪初制造出首台可调螺距螺旋桨以来,可调螺距螺旋桨在世界各国各类船舶上得到广泛应用。

上世纪八十年代有些发达国家在普通用途的中小船舶上得到普及应用。

目前,可调螺距螺旋桨在我国的舰艇、拖轮等特殊用途的船舶上得到应用。

而在普通用途的中小船舶上应用很少。

本人认为,我国的企业已多元化,可调螺距螺旋桨要在普通用途的中小船舶上得到普及应用,首先要使企业主认识可调螺距螺旋桨的优越性,和解决可调螺距螺旋桨在设计及维护等方面存在的问题。

[关键词]中小船舶可调螺距螺旋桨设计维护中图分类号:U664.733 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)22-0195-021、固定桨叶式螺旋桨与可调螺距螺旋桨对比1.1 固定桨叶式螺旋桨自固定桨叶式螺旋桨问世以来,其本身存在的缺陷,逐步得到改善。

上世纪六十年代,我国自行研制的“关刀桨”,得到各国造船业的关注。

但固定桨叶式螺旋桨存在的一些问题,人们经过深层次的探索,始终未能逾越。

例如:1.1.1 航行速度完全受限于船舶主机的转速由于桨叶是固定的,船舶的航行速度完全受限于船舶主机的转速,操纵不便捷。

1.1.2 船舶后退船舶需要后退时,船舶主机必须换向或借助于齿轮箱进行换向,使尾轴反转,从而螺旋桨反转,才能使船舶后退。

1.1.3 只能在船舶主机的一个固定转速下达到最佳匹配固定桨叶式螺旋桨的推进特性与船舶主机的负荷特性不能完全吻合。

人们只能根据船舶的用途来设计螺旋桨,且只能在船舶主机的一个固定转速下,主机与螺旋桨达到最佳匹配。

也就是说,在船舶的其他工况和其他转速下,主机与螺旋桨的匹配均未尽人意。

主机能耗大。

1.2 可调螺距螺旋桨自可调螺距螺旋桨问世以来,人们不断在探索,其缺陷得到不断完善,其优点逐渐凸现。

螺旋桨种类PDF.pdf

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书山有路
上兼起舵叶作用的称可转导管。导管可提高螺旋桨的推进效率,这是因为导管内部流速高、 压力低,导管内外的压力差在管壁上形成了附加推力;导管和螺旋桨叶间的间隙很小,限制了 桨叶尖的绕流损失;导管可以减少螺旋桨后的尾流收缩,使能量损失减少。但导管螺旋桨的 倒车性能较差。固定导管螺旋桨使船舶回转直径增大,可转导管能改善船的回转性能。导管 螺旋桨多用于推船。③串列螺旋桨:将两个或三个普通螺旋桨装于同一轴上,以相同速度同 向转动。当螺旋桨直径受限制时,它可加大桨叶面积,吸收较大功率,对减振或避免空泡有 利。串列螺旋桨重量较大,桨轴伸出较长,增加了布置及安装上的困难,应用较少。④对转 螺旋桨:将两个普通螺旋桨一前一后分别装于同心的内外两轴上,以等速反方向旋转。因可 减小尾流旋转损失,效率比单桨略高,但其轴系构造复杂,大船上还未应用。⑤直叶推进器: 由 4~8 片垂直的桨叶组成。直叶推进器上部呈圆盘形,桨叶沿圆盘周缘均匀安装,圆盘底 与船壳板齐平相接,圆盘转动时,叶片除绕主轴转动外,还绕本身的垂直轴系摆动,从而产 生不同方向的推力,所以可使船在原地回转,不必用舵转向,船倒退时也不必改变主机转向。 但因机构复杂,价格昂贵,桨叶易损坏,仅用于少数港务船或对操纵性能有特殊要求的船上。
直叶推进器
直叶推进器也称竖轴推进器或平旋轮推进器,由若干垂直的叶片(4 叶至 8 叶)组成, 叶片在圆盘上是等间距的,圆盘与船体底部齐平。圆盘绕垂直轴旋转,各叶片以适当的角度 与水流相遇,因而产生推力。直叶推进器的偏心装置可以控制各叶片与水流相遇的角度,故 能发出任何方向的推力。装有直叶推进器船舶的操纵性能良好,且在船舶倒退时也无须逆转 主机。此外,直叶推进器的效率较高(约略与螺旋桨相同) ;在汹涛海面下,工作情况也较
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书山有路

船舶推进_螺旋桨几何特征

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切面的几何特征 (a) 机翼形; (b) 弓形 1-面线; 2-背线; 3-导缘; 4-随缘; 5-拱线; 6-导缘端圆
2.2 螺旋面、螺旋线、螺旋桨的几何特征
b ---弦长; t ---最大厚度;
δ= t/ b ---切面的相对厚度比 或叶厚比;
拱线(中线)---切面的中线 或平均线;
fM ---切面的拱度( camber ,拱线到内弦线的最大距离 ); f = fM / b ---切面的拱度比。
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2.2 螺旋面、螺旋线、螺旋桨的几何特征
四、桨叶的外形轮廓和叶面积
桨叶的外形轮廓可以用螺旋桨的正视图和侧视图来表示。 从船后向船首所看到的为螺旋桨的正视图 , 从船侧看过 去所看到的为侧视图。
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2.2 螺旋面、螺旋线、螺旋桨的几何特征
螺旋桨桨毂的形状一般为 圆锥体 , 在侧投影上可以 看到其各处的直径并不相 等。通常所说的桨毂直径 (简称毂径) 是指辐射参考 线与桨毂表面相交处 ( 略 去叶根处的填角料 ) 至轴 线距离的两倍 , 并以 d 来 表示 ( 参阅图 2 -11a )。毂 径d 与螺旋桨直径D 的比 值d/D 称为毂径比。
D A0 4
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当螺旋桨正车旋转时, 由船后向前看去所见到的旋转方向为顺时 针者称为右旋桨(right-handed propeller)。反之,则为左旋桨; 装于船尾两侧之螺旋桨 , 在正车旋转时其上部向船的中线方向转 动者称为内旋桨(inward turning propeller)。反之, 则为外旋桨。
为随边(trailing edge) 。
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2.1 螺旋桨的外形及名称
螺旋桨与尾轴连接部分 称为桨毂。桨毂是一个
截头的锥形体。为了减
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船用螺旋桨推进器探讨一,船用推进器的发展历程。

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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。

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二,螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。

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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。

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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。

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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。

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四,船用螺旋桨的有关几何参数。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

五,船用螺旋桨的效率问题。

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船舶主机产生的动力经过主轴传递到达艉部,要有传递的能量损失,所以有一个传递效率的问题,同时推进器本身也有一个效率问题。

把这些损失综合起来,就是个总效率问题,也就是说机器功率要比推船前进的有效功率大得多,可用下式表示:p1=p2/p3,?
式中:
p2——有效功率; ? ? ??
P3——机器功率;?
P1——推进系数,它是各种效率相乘的综合之称;p1数值愈大,表示船的推进性能愈好。

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船舶推进器是将主机发出的功率转化为推船前进的推力装置。

从上面分析可见,为改善船舶的快速性,除应具备良好的船型以降低航行时的阻力外,还必须配以性能良好、效率较高的推进器,这样才能收到较好的效果。

为了增大效率,可以在螺旋桨的外面套上一个截面为机翼形状的圆形套筒(称为导管),导管的外径一头较大,另一头较小,其最小内径比螺旋桨的直径稍大。

导管的作用是造成一个有利于螺旋桨工作的流畅。

这种就叫做龙叶导管螺旋桨。

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水气喷旋式螺旋桨是装于船舶舰艇上的螺旋桨结构的改进。

在螺旋桨主体上装有3~9片桨叶,螺旋桨主体装在主轴上,主轴是双层空心轴,中心是通气道,与桨叶背面的喷气口相连通,包在中心通气道外围的是圆环形通水道,与喷水口相连通。

优点是减小阻力,增加轴向推力,可以节约能耗,提高航速。

这种螺旋桨很好的提高了效率。

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