一、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(gòu)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(gòu)成螺旋槳葉片的翼面,它的運動是由螺旋槳的前進與旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)方向的分量就是船舶主機須克服的轉(zhuǎn)矩力。 以一片槳葉的截面為例:當(dāng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速越高,而航速越低,,即攻角α較大時,,T和Q也越大。 設(shè)艇速V不變,,如伴流流速增加(合速度減?。瑒t攻角增大,,推力和阻力也大,;如果螺旋槳轉(zhuǎn)速增加(合速度增加),則攻角增大,推力和阻力也大,。當(dāng)船艇靜止不動時,,螺旋槳轉(zhuǎn)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(yīng)經(jīng)過停車階段,讓艇速下降后再行轉(zhuǎn)換,,而不宜直接轉(zhuǎn)換,。主要是防止出現(xiàn)大攻角,產(chǎn)生巨大的旋轉(zhuǎn)阻力,,造成主機超負荷,。 二、為何高速的船舶螺旋槳很小,,低速的船舶螺旋槳反而很大,?這是要具體看船的的大小,、發(fā)動機輸出功率,、吃水線高、船的流體阻力等很多因素,,一般都是高速情況下用小螺旋槳,,低速的用大螺旋槳,小螺旋槳一般適用噸位較小的船舶,,大約為800rpm每分以上,,大螺旋槳300-450轉(zhuǎn)每分鐘,如果發(fā)動機功率較小的中型貨輪一般都是300轉(zhuǎn),。 但是在實際情況中,,轉(zhuǎn)速不一定越高越好,也是主要看發(fā)動機的輸出功率和螺旋槳的構(gòu)造會不會浪費動力,,假設(shè)即使發(fā)動機的功率很高轉(zhuǎn)速也很高槳葉也很大可是槳葉設(shè)計不適用于高速水流的結(jié)構(gòu)也是不可以的 三,、船用螺旋槳使用壽命?船用螺旋槳的使用壽命要根據(jù)所除的環(huán)境和使用頻率而定,。船用螺旋槳在高速運轉(zhuǎn)過程中,,不僅受到電化學(xué)腐蝕作用,還受到?jīng)_蝕和空蝕作用,這幾類因素并不是單獨作用,,而是同時存在,,相互影響,在這種力學(xué)因素和化學(xué)因素的共同作用下,,致使船用螺旋槳失效,。 四、船用螺旋槳五葉跟四葉區(qū)別,?四葉螺旋槳主要用于中低速機,,五葉螺旋槳主要用于高速機。 我以前的船是一艘400馬力拖船,,主機是一臺6300的,,最大轉(zhuǎn)速每分鐘400轉(zhuǎn)(我去的時候開不到了,只有390),,屬于低中速機,,用的螺旋槳就是四葉的,遠洋貨輪中,,更多的是低速機,,他們用的也是四葉槳,四葉槳的噪音高,,但是主機效率也高,。 五葉槳主要用于高速機,比如游艇,、軍艦等,。 五、船用螺旋槳4葉跟3葉區(qū)別,?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,! 船三葉螺旋槳結(jié)構(gòu)相對簡單,,四葉螺旋槳與發(fā)動機的配合更加良好,拉力系數(shù)和功率系數(shù)都要比三葉螺旋槳高,。 六,、船用螺旋槳和快艇螺旋槳的區(qū)別?這兩個不是相反的概念,,只能說是設(shè)計初衷不同,。簡單的說,,高速航行螺旋槳的重點是“出大力”,低噪音螺旋槳的重點是“出勻力”,。 因此高速槳會盡可能的加大螺距,,加高轉(zhuǎn)速,出力不勻就不勻,,槳效率低就低,,只要能在高水流速度的條件下依然能夠出力,就達到目的了,。 低噪音螺旋槳則會在滿足指標(biāo)的前提下降低轉(zhuǎn)速,。 水陸通行空氣動力快艇的螺旋槳與飛機螺旋槳相同,船舶螺旋槳(推進器)與飛行器相比是直徑小,、轉(zhuǎn)速低,、螺距大,因為水的密度比空氣大得多,,所以同樣的載荷船舶所需動力較小效率也高得多,。 七、定做船用螺旋槳需要提供的參數(shù),?主要參數(shù): 1.螺旋槳直徑 ,,2.螺距比,3.盤面比 4.葉數(shù),,5.槳葉后傾角,,6.將葉切面的Z大厚度分布,7.槳轂形狀和大小,, 螺旋槳還應(yīng)考慮船舶在水中航行時遭受到阻力,,為保持一定的航速必須供給船舶一定的推力,以克服它所受到的阻力,。 八,、船用螺旋槳的轉(zhuǎn)速,?要看船的的大小,、發(fā)動機輸出功率、吃水線高,、船的流體阻力等很多因素,,一般都是高速小螺旋槳,低速大螺旋槳,,前者適用噸位較小的船舶800rpm每分以上,,后者300-450轉(zhuǎn)每分鐘,如果發(fā)動機功率較小的中型貨輪一般都是300轉(zhuǎn),,實際上轉(zhuǎn)速不一定越高越好主要看發(fā)動機的輸出功率和螺旋槳的構(gòu)造會不會浪費動力,,假設(shè)即使發(fā)動機的功率很高轉(zhuǎn)速也很高槳葉也很大可是槳葉設(shè)計不適用于高速水流的結(jié)構(gòu)也白搭 |
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