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?zhuān)环N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(chēng)為推 力,;dQ稱(chēng)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,、船用螺旋槳4葉跟3葉區(qū)別,?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,! 船三葉螺旋槳結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,四葉螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)的配合更加良好,,拉力系數(shù)和功率系數(shù)都要比三葉螺旋槳高,。 三、船舶沉深橫向力產(chǎn)生的機(jī)理,?沉深橫向力的產(chǎn)生機(jī)理是由于流體靜壓力隨深度的增加而增大,當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),上下槳葉所處的深度不同,在周向(即切線方向)的橫向力方向相反,但大小不同,因此產(chǎn)生橫向力,。 試驗(yàn)表明,當(dāng)沉深比小于0.65~0.75時(shí),螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生沉深橫向力,沉深橫向力推船尾的方向與螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致,。對(duì)于右旋固定螺距螺旋槳而言,進(jìn)車(chē)時(shí),沉深橫向力推尾向右,船首左偏;倒車(chē)時(shí)相反,推尾向左,船首右偏。 沉深橫向力的大小除了與沉深及螺旋槳轉(zhuǎn)速有關(guān)外,受船速的影響較大,在轉(zhuǎn)速不變的情況下,隨船速的提高,沉深橫向力逐漸減小,。 四,、定做船用螺旋槳需要提供的參數(shù)?主要參數(shù): 1.螺旋槳直徑 ,,2.螺距比,,3.盤(pán)面比 4.葉數(shù),5.槳葉后傾角,,6.將葉切面的Z大厚度分布,,7.槳轂形狀和大小, 螺旋槳還應(yīng)考慮船舶在水中航行時(shí)遭受到阻力,,為保持一定的航速必須供給船舶一定的推力,,以克服它所受到的阻力。 五,、船用螺旋槳的材質(zhì)是什么?求具體,?銅。其中船舶螺旋槳銅的材料又分為錳青銅,、鎳錳青銅,、鎳鋁青銅、錳鋁青銅這四種,。螺旋槳是指靠槳葉在空氣或水中旋轉(zhuǎn),,將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)功率轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力的裝置,可有兩個(gè)或較多的葉與轂相連,,葉的向后一面為螺旋面或近似于螺旋面的一種船用推進(jìn)器,。螺旋槳分為很多種,應(yīng)用也十分廣泛,,如飛機(jī),、輪船的推進(jìn)器等。 六,、船用螺旋槳是用什么材料做成,?以前的船用螺旋槳,主要是以銅合金為主,,尤其是以 鎳鋁青銅合金為主,。隨著技術(shù)發(fā)展,需要更大噸位更強(qiáng)動(dòng)力的輪船,,這時(shí),,以不銹鋼為主的螺旋槳應(yīng)運(yùn)而生。尤其是馬氏體型不銹鋼:13Cr-1Ni-1Mo獲得廣泛應(yīng)用,。后續(xù)發(fā)展的更多型號(hào)不銹鋼材料,,對(duì)螺旋槳整體性能得到很大提高,。并且,人們也沒(méi)有停止對(duì)輪船螺旋槳用更新材料和性能的探索,。 七,、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(lèi): 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(chēng)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) 八、什么是船舶螺旋槳的伴流橫向力,?答:這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)專(zhuān)業(yè)性的問(wèn)題,。伴流是伴隨船體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的追隨性水流,也稱(chēng)追跡流,。它主要由摩擦伴流,、勢(shì)伴流和興波伴流組成。當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng),,且螺旋槳處有伴流時(shí),,螺旋槳所產(chǎn)生伴流橫向力推船尾的方向與螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。這樣的力叫伴流橫向力,。 九,、船用螺旋槳和快艇螺旋槳的區(qū)別,?我們常見(jiàn)的水上推動(dòng)器有快艇噴水式推進(jìn)器和螺旋槳推進(jìn)器,那這兩個(gè)推進(jìn)器哪個(gè)更好呢,?其實(shí)兩個(gè)機(jī)器各有優(yōu)勢(shì),,具體用戶可以根據(jù)機(jī)器所需動(dòng)力來(lái)選擇推進(jìn)器。為了大家能夠快速選擇,,我們把這兩個(gè)機(jī)器做了基本總結(jié),,大家在挑選時(shí)可以作為參考。 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。 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。劣勢(shì):易造成的船尾振動(dòng),、結(jié)構(gòu)損壞,、噪聲、剝蝕等問(wèn)題,。 相對(duì)而言,,快艇噴水式推進(jìn)器運(yùn)行速度快,適合淺水區(qū)域航行,,這種推動(dòng)器較為安全,。螺旋槳使用效率高,但是問(wèn)題也相對(duì)多一些,。
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