一、螺旋桨水下工作原理?螺旋桨推力 螺旋桨排出的气体使得螺旋桨获得反作用力。你把螺旋桨桨盘(或者旋翼、涵道)看成一个通道,通道排出空气的时候会受到空气的反作用力,即推力。 工作原理 螺旋桨推进时,由于桨叶材料的对桨尖载荷的限制,桨尖速度一般限制在当地音速以下。 螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。 螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了螺旋桨的推力,产生推力对应所需的扭转力矩(来自发动机)。对于螺旋桨背风面被排出的流动结构(下洗气流-直升机,滑流-螺旋桨推进器),可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。 几何参数 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。此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<0.7音速),否则可能出现激波,导致效率降低。 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。超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。只是在螺旋桨直径受到限制时,采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。 实度(σ):桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR)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。 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。 螺距:它是桨叶角的另一种表示方法。 几何螺距(H):桨叶剖面迎角为零时,桨叶旋转一周所前进的距离。它反映了桨叶角的大小,更直接指出螺旋桨的工作特性。桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。国外可按照直径和螺距订购螺旋桨。如64/34,表示该桨直径为60英寸,几何螺矩为34英寸。 实际螺距(Hg):桨叶旋转一周飞机所前进的距离。可用Hg=v/n计算螺旋桨的实际螺矩值。可按H=1.1~1.3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值。 理论螺矩(HT):设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加,流过螺旋桨旋转平面的气流速度大于飞行速度。因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺矩 。 计算公式 如果假设螺旋桨排出流体的速度较慢,对周围介质的整体影响可以忽略,那么可以从动量角度推算螺旋桨推力: 推进功率P=FV=通道面积*空气密度*流速^3; 推力F=通道面积*空气密度*流速^2; 很明显,如果试图增加力,又不增加功率,可采用的方法应该是去增大这个通道的面积(以降低气流速度),也就是螺旋桨之类的直径。 事实上,工业中的螺旋桨尺度都很大,螺旋桨推进速度或尾流速度产生的压力变化足以引起周围环境流体的大尺度流动,螺旋桨上游气体有抽吸作用,对下游有吹除作用,压差阻力和排出尾流得速度变慢,不可避免的引起推进力下降。这一偏差可以使用一些经验数据来进行修正: 推力F=Cn*通道面积*空气密度*流速^2; 不同类型螺旋桨的推力系数: Cn=0.8;某运输机螺旋桨 二、螺旋浆船的工作原理是什么?螺旋桨船靠螺旋桨产生动力推动。螺旋桨又分定距浆和调距浆,其原理都是靠螺旋桨的旋转来使船舶获得一个反冲力。源动力可以是柴油机、汽轮机、燃气轮机、核动力,也可以是混合动力。其实螺旋桨只是船舶推进器的一种,此外还有喷水推进器。 三、船的螺旋桨能把人吸进去吗?答:人在船身的这一侧且离螺旋桨较近时很容易把人吸进去。因为螺旋桨是船的推进器,在旋转时将船附近的水向后推出,利用物体间力的作用相互的原理使水对船产生一个向前的推力。 正是因为螺旋桨向后推水,使螺旋桨附近水的压强变小,所以这个位置附近的人容易被吸进去。 四、螺旋桨产生升力或推力的原理?螺旋桨产生升水或推力的原理是力的相互作用。因为螺旋桨高速转动时会对空气产生一个作用力,由于物体间力的作用是相互的,所以同时空气对螺旋桨产生力的作用。 这就好比我们们划船一样,当人用桨向后划水时,桨会受到水对它的推力,船就向前运动。 五、螺旋桨原理?螺旋桨是靠桨叶在螺旋轴上的快速旋转产生动力推动。螺旋桨又分定距浆和调距浆,其原理都是靠螺旋桨的旋转来使船舶或飞机获得一个反冲力。源动力可以是柴油机、汽轮机、燃气轮机、核动力,也可以是混合动力。 六、快艇螺旋桨工作原理?船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。 另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。 以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。根据水翼原理,桨叶要受升力和阻力的作用,推动螺旋桨前进,即推动船艇前进。船艇运动会产生顶流和伴流。继续把船艇看成不动,则顶流以与艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋桨流来,而伴流则以与艇速方向相同,流速为ur向螺旋桨流来。通过速度合成,我们可以得到与螺旋桨成攻角α,向桨叶流来的合水流。则桨叶受到合水流升力dL和阻力dD的作用,将升力和阻力分解,则得到平行和垂直艇首尾线的分力: dT=dL•cosβ-dD•sinβ dQ=dL•sinβ+dD•cosβ dT使船艇前进称为推 力;dQ称为横向力,即桨叶的旋转阻力。 显然,攻角α和流入桨叶的水流合速度V合决定了T和Q的大小。通常螺旋桨转速越高,而航速越低,即攻角α较大时,T和Q也越大。 设艇速V不变,如伴流流速增加(合速度减小),则攻角增大,推力和阻力也大;如果螺旋桨转速增加(合速度增加),则攻角增大,推力和阻力也大。当船艇静止不动时,螺旋桨转动时,水流攻角很大,则推力和阻力可能达到很大的值。阻力过大,对主机工作不利。所以船艇在从静止开始用车时,不宜用高速;同理,船艇在前进中换倒车时或从后退中换正车时,都应经过停车阶段,让艇速下降后再行转换,而不宜直接转换。主要是防止出现大攻角,产生巨大的旋转阻力,造成主机超负荷。 七、螺旋桨的力学原理?基本原理是动量定理,将水和船是一个整体考虑,整个系统的动量是一定的,当然螺旋桨运动起来后,螺旋桨向后推动水流,使水获得了向后的动量,船获利了向前的动量,整个系统的动量仍然与螺旋桨运动前相等。 也可以说是作用力与反作用力原理,螺旋桨推动水流,水流也给桨一个反作用力。 八、船上的螺旋桨根具什么原理推进的?螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。——常识科技篇。 九、奔跑的小船原理?为什么小船会动起来呢?这是因为螺旋桨在划水。在你旋转螺旋桨的时候,你将弹性势能储存在橡皮筋里,当你松开手时,弹性势能就转换成螺旋桨的动能。于是小船就动起来啦! 所以小船的能量来自你身体的能量,你身体的能量又来自哪里呢?来自食物。各种各样的食物,其中的能量都来自植物。植物的能量又从哪里来呢?当然就是太阳公公啦! |
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