一,、船用螺旋槳推進(jìn)器工作原理,?船用螺旋槳工作原理可以從兩種不同的觀點(diǎn)來(lái)解釋,一種是動(dòng)量的變化,,另一種則是壓力的變化,。在動(dòng)量變化的觀點(diǎn)上,簡(jiǎn)單地說(shuō),,就是螺旋槳通過(guò)加速通過(guò)的水,,造成水動(dòng)量增加,產(chǎn)生反作用力而推動(dòng)船舶,。由于動(dòng)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(dòng)量變化,。 另一方面,,由壓力變化的觀點(diǎn)可以更清楚地說(shuō)明螺旋槳作動(dòng)的原理。螺旋槳是由一群翼面構(gòu)建而成,,因此它的作動(dòng)原理與機(jī)翼相似,。機(jī)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(huì)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(yùn)動(dòng)是由螺旋槳的前進(jìn)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(jìn)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(jī)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(shí),,螺旋槳開(kāi)始工作,把螺旋槳看成不動(dòng),,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(dòng)螺旋槳前進(jìn),,即推動(dòng)船艇前進(jìn)。船艇運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頂流和伴流,。繼續(xù)把船艇看成不動(dòng),,則頂流以與艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋槳流來(lái),,而伴流則以與艇速方向相同,,流速為ur向螺旋槳流來(lái)。通過(guò)速度合成,,我們可以得到與螺旋槳成攻角α,,向槳葉流來(lái)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(jìn)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(shí),,T和Q也越大,。 設(shè)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(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(dòng)時(shí),,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,水流攻角很大,則推力和阻力可能達(dá)到很大的值,。阻力過(guò)大,,對(duì)主機(jī)工作不利。所以船艇在從靜止開(kāi)始用車(chē)時(shí),,不宜用高速,;同理,船艇在前進(jìn)中換倒車(chē)時(shí)或從后退中換正車(chē)時(shí),,都應(yīng)經(jīng)過(guò)停車(chē)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(jī)超負(fù)荷,。 二,、明輪船的歷史?明輪船是指在船的兩側(cè)按有輪子的一種船,,由于輪子的一部分露在水面上邊,,因此被稱為明輪船。一般有兩種推進(jìn)方式,,一種是原始的以人力踩踏木輪推進(jìn),,一種是現(xiàn)代的以蒸汽機(jī)和螺旋槳推進(jìn)。 美國(guó)的克萊蒙特號(hào)明輪船是世界上最早出現(xiàn)的蒸汽機(jī)輪船,,它就是一艘世界上第一艘蒸汽機(jī)輪船是由美國(guó)發(fā)明家富爾頓制造的,,他在1802年春天,在法國(guó)建造第一艘蒸汽機(jī)輪船,,停泊在塞納河上,,一場(chǎng)風(fēng)暴就把它折斷。富爾頓沒(méi)有因此止步,,他又重建了一艘蒸汽機(jī)輪船,,命名為“克萊蒙特”號(hào)明輪船。標(biāo)志了蒸汽機(jī)輪船正式投入使用,。19世紀(jì),,西方國(guó)家廣泛使用蒸汽機(jī)推進(jìn)的明輪船。 到了19世紀(jì)60年代,,明輪船被裝著螺旋槳的先進(jìn)蒸汽船淘汰,。 三,、軍艦用的常規(guī)螺旋槳推進(jìn)裝置最大臨界速度是多少?常規(guī)螺旋槳推進(jìn)裝置最大速度臨界點(diǎn)在 25 ~ 30k N(參考) 現(xiàn)代艦船的動(dòng)力系統(tǒng)主要是以下幾個(gè)部分構(gòu)成的:主機(jī),、傳動(dòng)設(shè)備,、軸系以及推進(jìn)器。而推進(jìn)器是這個(gè)系統(tǒng)重要的構(gòu)成部分,。風(fēng)帆時(shí)代一去不返,,當(dāng)今軍艦主要在使用兩種類(lèi)型的推進(jìn)器。一種是歷史悠久的螺旋槳式,,一種是較晚出現(xiàn)的噴水式,。 螺旋槳式推進(jìn)器將主機(jī)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械力,并可以通過(guò)改變螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)軍艦的前進(jìn)后退以及轉(zhuǎn)向,。過(guò)去,,此種推進(jìn)器經(jīng)歷的長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展中出現(xiàn)了許多弊病(主要是由于艦船大型化、主機(jī)輸出功率更加強(qiáng)勁導(dǎo)致了槳葉承受更大的壓力,,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形乃至受損、效率降低的問(wèn)題),。因此,,在后來(lái)的發(fā)展中出現(xiàn)了數(shù)種不同螺旋槳式推進(jìn)器。如調(diào)距槳(可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)距離來(lái)充分發(fā)揮主機(jī)的效能),、對(duì)轉(zhuǎn)槳(兩個(gè)槳葉一順一逆旋轉(zhuǎn)),、串列槳(多個(gè)槳葉同軸同樣方向旋轉(zhuǎn))等。對(duì)于大型軍艦來(lái)說(shuō)使用螺旋槳式推進(jìn)器能夠最大程度發(fā)揮主機(jī)的效能,;而且螺旋槳式推進(jìn)器歷史悠久,,現(xiàn)代也在不斷改進(jìn)技術(shù),穩(wěn)定可靠,;螺旋槳輕便,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修也非常方便,。從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性看螺旋槳式是非常占有優(yōu)勢(shì)的,。所以目前絕大多數(shù)的軍艦仍然采用螺旋槳式。 四,、快艇噴水式推進(jìn)器好還是螺旋槳推進(jìn)器好,? 快艇噴水式推進(jìn)器好和螺旋槳推進(jìn)器各有優(yōu)點(diǎn)?! 娝酵七M(jìn)器:是利用噴出的水反作用來(lái)產(chǎn)生推力的推進(jìn)器,。噴水推進(jìn)器由水泵、吸水管道,、噴水管道所組成,,利用水泵作動(dòng)力,,將水從船底孔吸入,經(jīng)舷部管子,,把水從船后方向排出,,靠水的反作用力來(lái)推進(jìn)船舶。其機(jī)械部分裝于船內(nèi),,得到良好保護(hù),。噴管方向可變,便于船舶操縱。但噴管因直徑受限制,、管路及水泵效率不高,,所以整個(gè)系統(tǒng)效率較低,又因水泵及噴管中有水增加了船舶重量,,所以在一般快艇很少使用,。 噴水推進(jìn)優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的操縱性和機(jī)動(dòng)性,、高航速時(shí)推進(jìn)效率高,、主機(jī)不易超負(fù)荷、適于淺水航行,,一般用于高速高性能艦船,,并且逐漸應(yīng)用于大中型艦船?! ÷菪龢七M(jìn)器:由槳轂和若干徑向地固定于轂上的槳葉所組成的推進(jìn)器,,俗稱車(chē)葉。螺旋槳安裝于船尾水線以下,,由主機(jī)(見(jiàn)船舶動(dòng)力裝置)獲得動(dòng)力而旋轉(zhuǎn),,將水推向船后,利用水的反作用力推船前進(jìn),。螺旋槳構(gòu)造簡(jiǎn)單,、重量輕、效率高,,在水線以下而受到保護(hù),。螺旋槳是現(xiàn)代船舶的主要推進(jìn)工具,現(xiàn)在大多數(shù)船舶是用螺旋槳來(lái)推進(jìn)的,?! 〉摆呌诖笮突褂么蠊β实闹鳈C(jī)后,,螺旋槳激振造成的船尾振動(dòng),、結(jié)構(gòu)損壞、噪聲、剝蝕等問(wèn)題,。螺旋槳激振的根本原因在于螺旋槳葉負(fù)荷加重,,在船后不均勻尾流中工作時(shí)容易產(chǎn)生局部的不穩(wěn)定空泡,從而導(dǎo)致螺旋槳作用于船體的壓力,、振幅和相位都不斷變化,。? 五、一個(gè)大風(fēng)扇為推動(dòng)力的小船,,不是氣墊船,,這個(gè)船叫啥?風(fēng)扇艇,。 風(fēng)扇艇(Fanboat,、Airboat),或稱風(fēng)扇船,、風(fēng)扇舟,,是一種由引擎驅(qū)動(dòng)螺旋槳來(lái)推進(jìn)的平底船,它的引擎和螺旋槳被封閉在一個(gè)金屬籠里,,避免對(duì)船只,、野生動(dòng)物或乘客造成傷害。螺旋槳向后產(chǎn)生一道氣流來(lái)推進(jìn)船只,,以位于風(fēng)扇后方的方向舵來(lái)控制方向,,常被用于沼澤和潛灘等水下螺旋槳不適應(yīng)的地方。 參考:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%A8%E6%89%87%E8%89%87 六,、船舶推動(dòng)引擎有哪幾種?船舶推進(jìn)器種類(lèi)很多,按照原理不同,有螺旋槳,、噴水推進(jìn)器,、特種推進(jìn)器。 由槳轂和若干徑向地固定于轂上的槳葉所組成的推進(jìn)器,俗稱車(chē)葉,。螺旋槳安裝于船尾水線以下,由主機(jī)(見(jiàn)船舶動(dòng)力裝置)獲得動(dòng)力而旋轉(zhuǎn),將水推向船后,利用水的反作用力推船前進(jìn),。螺旋槳構(gòu)造簡(jiǎn)單、重量輕,、效率高,在水線以下而受到保護(hù),。 分類(lèi)螺旋槳是現(xiàn)代船舶的主要推進(jìn)工具,現(xiàn)在大多數(shù)船舶是用螺旋槳來(lái)推進(jìn)的。螺旋槳又有許多類(lèi)型,。按照槳葉多少,螺旋槳有2,、3或4個(gè)槳葉,甚至更多。一般槳葉數(shù)目越多吸收功率越大,。按照構(gòu)造不同,螺旋槳分為定(槳)距和變距螺旋槳兩大類(lèi),。 七、船舶推進(jìn)是噴水推進(jìn)還是螺旋槳推進(jìn)效率高哪一種可以?噴水推進(jìn)效率高,,但技術(shù)要求高,,只適用于小型高速船舶,大型和低成本船舶還是用螺旋槳推進(jìn),。 噴水推進(jìn)優(yōu)點(diǎn)有:高速高效,,噴水推進(jìn)方式較螺旋槳具有明顯的速度優(yōu)勢(shì)和高速工況下更高的推進(jìn)效率、操控靈活,、吃水淺,,噴水推進(jìn)沒(méi)有超出船體的動(dòng)力部分,可以在淺灘,,礁石區(qū)域自由航行,,可以不受阻礙地完成各項(xiàng)任務(wù)、低振動(dòng)噪音,。 八,、單螺旋槳船怎么保證不會(huì)偏向單螺旋槳船保證不偏向主要是靠舵來(lái)控制船的航向。事實(shí)上,,船上的螺旋槳也叫推進(jìn)器,,船的航行的動(dòng)力來(lái)自主機(jī),也就是主機(jī)將動(dòng)力通過(guò)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)船的航行,,控制船方向的是舵,,舵也叫舵輪,在船航行時(shí),,擺動(dòng)舵輪的角度可以調(diào)整船的航向,。
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