一,、螺旋槳產(chǎn)生升力或推力的原理?螺旋槳產(chǎn)生升水或推力的原理是力的相互作用,。因?yàn)槁菪龢咚俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)空氣產(chǎn)生一個(gè)作用力,,由于物體間力的作用是相互的,所以同時(shí)空氣對(duì)螺旋槳產(chǎn)生力的作用,。 這就好比我們們劃船一樣,,當(dāng)人用槳向后劃水時(shí),槳會(huì)受到水對(duì)它的推力,,船就向前運(yùn)動(dòng),。 二、螺旋槳升力計(jì)算公式,? 螺旋槳升力計(jì)算公式如下: F= ρ × A × n^3 × η × C_T 其中表示: F:升力 ρ:空氣密度 A:螺旋槳葉片面積 n:螺旋槳轉(zhuǎn)速 η:效率 C_T:技術(shù)系數(shù) 三,、快艇螺旋槳工作原理?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(合速度減小),,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)始用車時(shí),,不宜用高速;同理,,船艇在前進(jìn)中換倒車時(shí)或從后退中換正車時(shí),,都應(yīng)經(jīng)過(guò)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(jī)超負(fù)荷,。 四、船舶中螺旋槳推力原理,?這個(gè)跟飛機(jī)機(jī)翼在空氣中的升力產(chǎn)生一樣,,各種說(shuō)法都有??偟膩?lái)說(shuō)可以從宏觀和微觀兩個(gè)角度去看,。微觀,,槳葉各部分受到水的壓力不同,兩面受到的總壓力也不同,,這個(gè)壓力差形成個(gè)推力,。 宏觀看,牛頓第三定律,,作用力等于反作用力,,只要想辦法對(duì)水有個(gè)向后的推力,誰(shuí)就會(huì)對(duì)螺旋槳一個(gè)向前的推力,。 具體到細(xì)節(jié)的公式,,水是不可壓流體,在不考慮空泡的情況下,,可以用伯努利方程(高中物理課本上有)來(lái)分析,,整個(gè)流場(chǎng)各部分速度不等,就帶來(lái)各處壓力不等,,實(shí)現(xiàn)了剛剛介紹的第一條的情況,。 五、為什么高速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳會(huì)有升力,?槳葉存在一定偏角,高速旋轉(zhuǎn)時(shí)使空氣氣流運(yùn)動(dòng)加速,氣體運(yùn)動(dòng)速度越大壓強(qiáng)越小,與下部空氣壓強(qiáng)產(chǎn)生壓強(qiáng)差,產(chǎn)生升力,。簡(jiǎn)單地說(shuō),是利用物體間相互作用力,。螺旋槳將空氣向下壓,,物體間力的作用是相互的,被壓(推)空氣將螺旋槳向上“舉”,,從而產(chǎn)生升力,。 六、螺旋槳的轉(zhuǎn)速越大,,是不是升力就越大,?是的。升力大小和和旋翼的面積和轉(zhuǎn)速有關(guān),。 直升機(jī)的旋翼和固定翼飛機(jī)的機(jī)翼是一樣道理,,面積越大,產(chǎn)生的升力越多,。這就可以理解為什么輕型直升機(jī)只有兩片旋翼,,如UH-1就只有兩片。而重型直升機(jī)有四片以上的旋翼,。如CH-53有六片,。 七、螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)升力來(lái)源,?螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是通過(guò)螺旋槳旋轉(zhuǎn)繼而產(chǎn)生升力的,。而對(duì)于螺旋槳的固定翼飛機(jī)而言,,螺旋槳產(chǎn)生拉力。帶動(dòng)飛機(jī)產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng),,然后在固定翼上由上下的壓差產(chǎn)生升力,。 八、船用螺旋槳原理與結(jié)構(gòu),?螺旋槳是由一群翼面構(gòu)建而成,,因此它的做功原理與機(jī)翼相似。機(jī)翼是靠翼面的幾何變化和入流的攻角,,使流經(jīng)翼面上下的流體有不同的速度,,而由伯努利定律可知這速度的不同會(huì)造成翼面上下表面壓力的不同,因而產(chǎn)生升力,,翼面的升力在前進(jìn)方向的分量就是螺旋槳的推力,。船用螺旋槳一般來(lái)說(shuō),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(jìn)效率越高,! 船用螺旋槳的分類: 在普通螺旋槳的基礎(chǔ)上,為了改善性能,,更好地適應(yīng)各種航行條件和充分利用主機(jī)功率,,發(fā)展了以下幾種特種螺旋槳。 一,、可調(diào)螺距螺旋槳 簡(jiǎn)稱調(diào)距槳,,可按需要調(diào)節(jié)螺距,充分發(fā)揮主機(jī)功率,;提高推進(jìn)效率,船倒退時(shí) 九,、螺旋槳升力原理,?螺旋槳升力的原理是指當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí),空氣會(huì)被推動(dòng)向后,,從而產(chǎn)生升力,。螺旋槳的升力取決于螺旋槳的轉(zhuǎn)速、螺旋槳的葉片數(shù)量,、螺旋槳的葉片形狀以及螺旋槳的轉(zhuǎn)速,。 十、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)始用車時(shí),,不宜用高速;同理,,船艇在前進(jìn)中換倒車時(shí)或從后退中換正車時(shí),,都應(yīng)經(jīng)過(guò)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(jī)超負(fù)荷。
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