一,、船上的螺旋槳根具什么原理推進的?螺旋槳是指靠槳葉在空氣或水中旋轉,,將發(fā)動機轉動功率轉化為推進力的裝置,,可有兩個或較多的葉與轂相連,葉的向后一面為螺旋面或近似于螺旋面的一種推進器,。螺旋槳分為很多種,,應用也十分廣泛,如飛機,、輪船的推進器等,。——常識科技篇,。 二,、船用螺旋槳推進器工作原理?船用螺旋槳工作原理可以從兩種不同的觀點來解釋,,一種是動量的變化,,另一種則是壓力的變化。在動量變化的觀點上,,簡單地說,,就是螺旋槳通過加速通過的水,造成水動量增加,,產(chǎn)生反作用力而推動船舶,。由于動量是質(zhì)量與速度的乘積,因此不同的質(zhì)量配合上不同的速度變化,可以造成不同程度的動量變化,。 另一方面,,由壓力變化的觀點可以更清楚地說明螺旋槳作動的原理。螺旋槳是由一群翼面構建而成,,因此它的作動原理與機翼相似,。機翼是靠翼面的幾何變化與入流的攻角,使流經(jīng)翼面上下的流體有不同的速度,,且由伯努利定律可知速度的不同會造成翼面上下表面壓力的不同,,因而產(chǎn)生升力。而構成螺旋槳葉片的翼面,,它的運動是由螺旋槳的前進與旋轉所合成的,。若不考慮流體與表面間摩擦力的影響,翼面的升力在前進方向的分量就是螺旋槳的推力,,而在旋轉方向的分量就是船舶主機須克服的轉矩力,。 以一片槳葉的截面為例:當船艇靜止時,螺旋槳開始工作,,把螺旋槳看成不動,則水流以攻角α流向槳葉,,其速度為2πnr(n為轉速,;r為該截面半徑)。根據(jù)水翼原理,,槳葉要受升力和阻力的作用,,推動螺旋槳前進,即推動船艇前進,。船艇運動會產(chǎn)生頂流和伴流,。繼續(xù)把船艇看成不動,則頂流以與艇速大小相等,,方向相反的流速向螺旋槳流來,,而伴流則以與艇速方向相同,流速為ur向螺旋槳流來,。通過速度合成,,我們可以得到與螺旋槳成攻角α,向槳葉流來的合水流,。則槳葉受到合水流升力dL和阻力dD的作用,,將升力和阻力分解,則得到平行和垂直艇首尾線的分力: dT=dL?cosβ-dD?sinβ dQ=dL?sinβ+dD?cosβ dT使船艇前進稱為推 力,;dQ稱為橫向力,,即槳葉的旋轉阻力。 顯然,攻角α和流入槳葉的水流合速度V合決定了T和Q的大小,。通常螺旋槳轉速越高,,而航速越低,即攻角α較大時,,T和Q也越大,。 設艇速V不變,如伴流流速增加(合速度減?。?,則攻角增大,推力和阻力也大,;如果螺旋槳轉速增加(合速度增加),,則攻角增大,推力和阻力也大,。當船艇靜止不動時,,螺旋槳轉動時,水流攻角很大,,則推力和阻力可能達到很大的值,。阻力過大,對主機工作不利,。所以船艇在從靜止開始用車時,,不宜用高速;同理,,船艇在前進中換倒車時或從后退中換正車時,,都應經(jīng)過停車階段,讓艇速下降后再行轉換,,而不宜直接轉換,。主要是防止出現(xiàn)大攻角,產(chǎn)生巨大的旋轉阻力,,造成主機超負荷,。 三、船舶雙車螺旋槳工作原理,?1)螺旋槳旋轉時,,槳葉不斷把大量空氣(推進介質(zhì))向后推去,在槳葉上產(chǎn)生一向前的力,,即推進力,。槳葉上的氣動力在前進方向的分力構成拉力。在旋轉面內(nèi)的分量形成阻止螺旋槳旋轉的力矩,,由發(fā)動機的力矩來平衡,,槳葉剖面弦(相當于翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角。 相當于翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角。 (2)螺旋槳旋轉一圈,,以槳葉安裝角為導引向前推進的距離稱為槳距,。為了使槳葉每個剖面與相對氣流都保持在有利的迎角范圍內(nèi),各剖面的安裝角也隨著與轉軸的距離增大而減小,。這就是每個槳葉都有扭轉的原因,。 (3)螺旋槳效率以螺旋槳的輸出功率與輸入功率之比表示。隨著前進速度的增加,,螺旋槳效率不斷增大,,速度在200~700公里/時范圍內(nèi)效率較高,飛行速度再增大,由于壓縮效應槳尖出現(xiàn)波阻,,效率急劇下降,。 四、自制螺旋槳船為什么總是轉圈,?我以前也遇到過這樣的情況,,然后與模型船比較發(fā)現(xiàn)螺旋槳太大了,導致無法單方向施力,,從而使船原地打轉,。 轉彎的原理是利用兩側的螺旋槳的轉動與否控制方向,和模型飛機差不多~人工做的螺旋槳很難做到既準確有小巧~最好有現(xiàn)成的 五,、奔跑的小船原理,?為什么小船會動起來呢?這是因為螺旋槳在劃水,。在你旋轉螺旋槳的時候,你將彈性勢能儲存在橡皮筋里,,當你松開手時,,彈性勢能就轉換成螺旋槳的動能。于是小船就動起來啦,! 所以小船的能量來自你身體的能量,,你身體的能量又來自哪里呢?來自食物,。各種各樣的食物,,其中的能量都來自植物。植物的能量又從哪里來呢,?當然就是太陽公公啦,! 六、螺旋槳的推力是如何產(chǎn)生的(船舶原理),?螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力,。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼、涵道)看成一個通道,通道排出空氣的時候會受到空氣的反作用力,,即推力,。 螺旋槳推進時,由于槳葉材料的對槳尖載荷的限制,,槳尖速度一般限制在當?shù)匾羲僖韵隆?/p> 螺旋槳的幾何因素:翼型剖面,、展長、扭轉角,、槳距,。。,。 螺旋槳的翼型剖面和展長在很大程度上決定了螺旋槳的推力,,產(chǎn)生推力對應所需的扭轉力矩(來自發(fā)動機)。對于螺旋槳背風面被排出的流動結構(下洗氣流-直升機,,滑流-螺旋槳推進器),,可以看作是每一小段螺旋槳翼型前飛所產(chǎn)生下洗氣流的綜合效果。 七,、船的螺旋槳能把人吸進去嗎,?答:人在船身的這一側且離螺旋槳較近時很容易把人吸進去。因為螺旋槳是船的推進器,,在旋轉時將船附近的水向后推出,,利用物體間力的作用相互的原理使水對船產(chǎn)生一個向前的推力。 正是因為螺旋槳向后推水,,使螺旋槳附近水的壓強變小,,所以這個位置附近的人容易被吸進去。 八,、螺旋漿船的工作原理是什么,?螺旋槳船靠螺旋槳產(chǎn)生動力推動。螺旋槳又分定距漿和調(diào)距漿,,其原理都是靠螺旋槳的旋轉來使船舶獲得一個反沖力,。源動力可以是柴油機、汽輪機,、燃氣輪機,、核動力,也可以是混合動力,。其實螺旋槳只是船舶推進器的一種,,此外還有噴水推進器。 九,、船用螺旋槳原理與結構,?螺旋槳是由一群翼面構建而成,,因此它的做功原理與機翼相似。機翼是靠翼面的幾何變化和入流的攻角,,使流經(jīng)翼面上下的流體有不同的速度,,而由伯努利定律可知這速度的不同會造成翼面上下表面壓力的不同,因而產(chǎn)生升力,,翼面的升力在前進方向的分量就是螺旋槳的推力,。船用螺旋槳一般來說,在同樣的槳面直徑,,同樣的螺距比情況下,,螺旋槳的葉數(shù)越多,推力越好,,推進效率越高,! 船用螺旋槳的分類: 在普通螺旋槳的基礎上,為了改善性能,,更好地適應各種航行條件和充分利用主機功率,,發(fā)展了以下幾種特種螺旋槳。 一,、可調(diào)螺距螺旋槳 簡稱調(diào)距槳,,可按需要調(diào)節(jié)螺距,充分發(fā)揮主機功率,;提高推進效率,,船倒退時 |
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