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船螺旋桨水流图(快艇螺旋桨工作原理?)
来源:www.shuishangwuliu.com    时间:2023-05-03 02:48    点击:313   编辑:admin

一、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。

二、潜艇螺旋桨的湍流是什么?

潜艇螺旋桨在旋转时推动水流,使潜艇前进。被螺旋桨推动的水流,如果是有规律地流动,称层流,无规律地流动,称湍流。湍流是设计者不希望发生的。它将影响推进效率。湍流的产生是螺旋桨的线形不合理,加工面不光滑等原因产生。

三、轮船螺旋桨杀伤力有多大?

主要取决于螺旋桨大小以及转速,轮船螺旋桨杀伤力巨大,被称为“水面上的铁拳”。当螺旋桨转速较高时,杀伤力会尤其明显,在轮船螺旋桨与水面接触时可以破坏水面、挤压水流,同时还可以产生水花和水柱,以致土豆状的高速水柱,此外还可以产生巨大涡流,影响水面的温度和流动方式。

四、螺旋桨为什么能向后排水?

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。

五、潜艇的泵喷射式推进。是不是没有螺旋桨?具体介绍下?

潜艇泵喷射推进器不是真正意义上的喷水推进装置,外表像导管螺旋桨,水从导管的首部流入,再由尾部喷出。

它由固定叶片和十几片旋转侧斜叶片组成,而导管螺旋桨没有固定叶片。泵喷射推进的原理和抽水机几乎相同。潜艇泵喷射推进器首次使用无轴推进方式,直接用电驱动。通过动力机组提供的电力驱动电动机获得推进动力,而不是像以往一样用一根长长的轴去带动螺旋桨。螺旋桨是靠旋转推动水流,产生反作用力使潜艇前进。两者最大的不同:一是结构不同,二是泵喷射式推进产生的噪声明显低于螺旋桨。

六、螺旋桨顺桨是什么意思?

螺旋桨顺桨是指桨叶的内侧桨片朝上抽力,外侧桨片朝下施力。也就是说,水流从螺旋桨的进口处进入,沿着螺旋槽发出气泡,而从螺旋槽出口气泡和水流推动螺旋桨产生旋转动能。