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现代螺旋桨推进船(船用螺旋桨推进器工作原理?)
来源:www.shuishangwuliu.com    时间:2023-04-16 17:45    点击:114   编辑:admin

一、船用螺旋桨推进器工作原理?

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。

二、明轮船的历史?

明轮船是指在船的两侧按有轮子的一种船,由于轮子的一部分露在水面上边,因此被称为明轮船。一般有两种推进方式,一种是原始的以人力踩踏木轮推进,一种是现代的以蒸汽机和螺旋桨推进。

美国的克莱蒙特号明轮船是世界上最早出现的蒸汽机轮船,它就是一艘世界上第一艘蒸汽机轮船是由美国发明家富尔顿制造的,他在1802年春天,在法国建造第一艘蒸汽机轮船,停泊在塞纳河上,一场风暴就把它折断。富尔顿没有因此止步,他又重建了一艘蒸汽机轮船,命名为“克莱蒙特”号明轮船。标志了蒸汽机轮船正式投入使用。19世纪,西方国家广泛使用蒸汽机推进的明轮船。

到了19世纪60年代,明轮船被装着螺旋桨的先进蒸汽船淘汰。

三、军舰用的常规螺旋桨推进装置最大临界速度是多少?

常规螺旋桨推进装置最大速度临界点在 25 ~ 30k N(参考)

现代舰船的动力系统主要是以下几个部分构成的:主机、传动设备、轴系以及推进器。而推进器是这个系统重要的构成部分。风帆时代一去不返,当今军舰主要在使用两种类型的推进器。一种是历史悠久的螺旋桨式,一种是较晚出现的喷水式。

螺旋桨式推进器将主机产生的能量转换成为机械力,并可以通过改变螺旋桨运转形态来实现军舰的前进后退以及转向。过去,此种推进器经历的长时间的发展中出现了许多弊病(主要是由于舰船大型化、主机输出功率更加强劲导致了桨叶承受更大的压力,出现结构变形乃至受损、效率降低的问题)。因此,在后来的发展中出现了数种不同螺旋桨式推进器。如调距桨(可以根据需要调节距离来充分发挥主机的效能)、对转桨(两个桨叶一顺一逆旋转)、串列桨(多个桨叶同轴同样方向旋转)等。对于大型军舰来说使用螺旋桨式推进器能够最大程度发挥主机的效能;而且螺旋桨式推进器历史悠久,现代也在不断改进技术,稳定可靠;螺旋桨轻便、结构简单,维修也非常方便。从经济性和实用性看螺旋桨式是非常占有优势的。所以目前绝大多数的军舰仍然采用螺旋桨式。

四、快艇喷水式推进器好还是螺旋桨推进器好?

 快艇喷水式推进器好和螺旋桨推进器各有优点。  喷水式推进器:是利用喷出的水反作用来产生推力的推进器。喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道所组成,利用水泵作动力,将水从船底孔吸入,经舷部管子,把水从船后方向排出,靠水的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内,得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高,所以整个系统效率较低,又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量,所以在一般快艇很少使用。  喷水推进优点:优异的操纵性和机动性、高航速时推进效率高、主机不易超负荷、适于浅水航行,一般用于高速高性能舰船,并且逐渐应用于大中型舰船。  螺旋桨推进器:由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器,俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下,由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转,将水推向船后,利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高,在水线以下而受到保护。螺旋桨是现代船舶的主要推进工具,现在大多数船舶是用螺旋桨来推进的。  但船舶趋于大型化,使用大功率的主机后,螺旋桨激振造成的船尾振动、结构损坏、噪声、剥蚀等问题。螺旋桨激振的根本原因在于螺旋桨叶负荷加重,在船后不均匀尾流中工作时容易产生局部的不稳定空泡,从而导致螺旋桨作用于船体的压力、振幅和相位都不断变化。‍

五、一个大风扇为推动力的小船,不是气垫船,这个船叫啥?

风扇艇。

风扇艇(Fanboat、Airboat),或称风扇船、风扇舟,是一种由引擎驱动螺旋桨来推进的平底船,它的引擎和螺旋桨被封闭在一个金属笼里,避免对船只、野生动物或乘客造成伤害。螺旋桨向后产生一道气流来推进船只,以位于风扇后方的方向舵来控制方向,常被用于沼泽和潜滩等水下螺旋桨不适应的地方。

参考:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%A8%E6%89%87%E8%89%87

六、船舶推动引擎有哪几种?

船舶推进器种类很多,按照原理不同,有螺旋桨、喷水推进器、特种推进器。 由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器,俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下,由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转,将水推向船后,利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高,在水线以下而受到保护。

分类螺旋桨是现代船舶的主要推进工具,现在大多数船舶是用螺旋桨来推进的。螺旋桨又有许多类型。按照桨叶多少,螺旋桨有2、3或4个桨叶,甚至更多。一般桨叶数目越多吸收功率越大。按照构造不同,螺旋桨分为定(桨)距和变距螺旋桨两大类。

七、船舶推进是喷水推进还是螺旋桨推进效率高哪一种可以?

喷水推进效率高,但技术要求高,只适用于小型高速船舶,大型和低成本船舶还是用螺旋桨推进。

喷水推进优点有:高速高效,喷水推进方式较螺旋桨具有明显的速度优势和高速工况下更高的推进效率、操控灵活、吃水浅,喷水推进没有超出船体的动力部分,可以在浅滩,礁石区域自由航行,可以不受阻碍地完成各项任务、低振动噪音。

八、单螺旋桨船怎么保证不会偏向

单螺旋桨船保证不偏向主要是靠舵来控制船的航向。事实上,船上的螺旋桨也叫推进器,船的航行的动力来自主机,也就是主机将动力通过螺旋桨转动推动船的航行,控制船方向的是舵,舵也叫舵轮,在船航行时,摆动舵轮的角度可以调整船的航向。