一,、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來解釋,一種是動量的變化,,另一種則是壓力的變化,。在動量變化的觀點上,簡單地說,,就是螺旋槳通過加速通過的水,,造成水動量增加,產(chǎn)生反作用力而推動船舶,。由于動量是質(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量變化,。 另一方面,,由壓力變化的觀點可以更清楚地說明螺旋槳作動的原理。螺旋槳是由一群翼面構(gòu)建而成,,因此它的作動原理與機(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,,它的運動是由螺旋槳的前進(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,螺旋槳開始工作,,把螺旋槳看成不動,,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,推動螺旋槳前進(jìn),,即推動船艇前進(jìn),。船艇運動會產(chǎn)生頂流和伴流。繼續(xù)把船艇看成不動,,則頂流以與艇速大小相等,,方向相反的流速向螺旋槳流來,而伴流則以與艇速方向相同,,流速為ur向螺旋槳流來,。通過速度合成,我們可以得到與螺旋槳成攻角α,,向槳葉流來的合水流,。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,,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)船艇靜止不動時,,螺旋槳轉(zhuǎn)動時,水流攻角很大,,則推力和阻力可能達(dá)到很大的值,。阻力過大,對主機(jī)工作不利,。所以船艇在從靜止開始用車時,,不宜用高速,;同理,船艇在前進(jìn)中換倒車時或從后退中換正車時,,都應(yīng)經(jīng)過停車階段,,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,。 二,、水下螺旋槳有幾種?一是固定螺距螺旋槳這種螺旋槳的槳葉安裝角度是固定的,,也就是槳葉是一個整體,,當(dāng)船舶倒退時螺旋槳必須反轉(zhuǎn),這可以通過反轉(zhuǎn)離合器,,或者主機(jī)的轉(zhuǎn)動方向來實現(xiàn),。而當(dāng)船舶靠碼頭時,螺旋槳停止轉(zhuǎn)動,,固定螺距螺旋槳具有堅固,、不易受損以及節(jié)能等優(yōu)點,適用于小型輪船,。 二是可變螺距螺旋槳也稱可變螺距螺旋槳,,它可通過轂內(nèi)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動螺旋槳葉,以調(diào)節(jié)槳葉轉(zhuǎn)動的螺距和角度來適應(yīng)各種場景需求的螺旋槳,??勺兟菥嗦菪龢臉~并沒有直接固定在槳轂上,而是圍繞著垂直于槳軸的軸線轉(zhuǎn)動,,通過槳轂內(nèi)的機(jī)構(gòu)改變螺距角度,,從而改變推進(jìn)功率的大小和方向??勺兟菥嗦菪龢浅_m合用于,,載重或者功率變化較大的輪船,例如說破冰船,、拖船以及漁船等,。 三是帶導(dǎo)流罩螺旋槳導(dǎo)流罩的目的是增加螺旋槳的推力,由于進(jìn)入導(dǎo)流罩的水流速度高于螺旋槳外的水流速度,,產(chǎn)生的壓力增加后螺旋槳的推力自然也就會增長,。導(dǎo)流罩還可以減少噪聲和震動,并且還會非常的節(jié)能,,帶導(dǎo)流罩的螺旋槳適用于挖泥船,、漁船和供應(yīng)船,。 三、船舶螺距公式,?螺旋槳拉力計算公式:直徑(米)×螺距(米)×漿寬度(米)×轉(zhuǎn)速2(轉(zhuǎn)/秒)×1大氣壓力(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)×經(jīng)驗系數(shù)(0.25)=拉力(公斤) 或者直徑(厘米)×螺距(厘米)×漿寬度(厘米)×轉(zhuǎn)速2(轉(zhuǎn)/秒)×1大氣壓力(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)×經(jīng)驗系數(shù)(0.00025)=拉力(克) 前提是通用比例的漿,,精度較好,大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,,如果高原地區(qū),,要考慮大氣壓力的降低,如西藏,,壓力在0.6-0.7,。1000米以下基本可以取1。 四,、水深對螺旋槳轉(zhuǎn)動有沒有影響,?有影響。隨著水深增大,,壓力也會急劇增加,,此時螺旋槳旋轉(zhuǎn)的阻力也會增加,但是水面船只由于吃水深度有限,,影響不大忽略不計,。而對于深潛航行器影響就很大了,好在航行器在設(shè)計之初就充分考量了阻力因素,,所以深潛螺旋槳直徑一般較小,,葉數(shù)較多,就是為了應(yīng)對水深而設(shè)計的,。 五,、關(guān)于船舶螺旋槳的問題,?軸外面有套管,,套管里充滿了油,軸在里面轉(zhuǎn)動,;套管穿出船體的地方是密封的(焊接或者其他什么方法),;套管兩端有密封環(huán),并外接油泵維持套管內(nèi)油壓高于海水壓力,,因此海水灌不進(jìn)來,。 六、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,。船用螺旋槳一般來說,,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 七,、上升途中螺旋槳代表什么?上升途中螺旋槳代表飛機(jī)正在升高,。因為飛機(jī)在起飛后需要不斷提高高度,,飛機(jī)的螺旋槳或引擎會不斷地旋轉(zhuǎn),螺旋槳旋轉(zhuǎn)的速度快慢和飛機(jī)上升的速度是相互關(guān)聯(lián)的,,一般飛機(jī)在升高過程中,,螺旋槳的轉(zhuǎn)速也會逐漸加快,所以上升途中螺旋槳代表著飛機(jī)正在升高,。此外,,螺旋槳的轉(zhuǎn)速和其他因素,比如重量,、氣壓等也有一定的關(guān)系,,對于飛行員來說,通過觀察螺旋槳的轉(zhuǎn)速可以更好地掌握飛機(jī)的飛行狀態(tài),,從而進(jìn)行調(diào)整或者應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題,。 |
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