1. 船用螺旋槳原理與結構螺旋槳規(guī)格,,一般由4位數(shù)字表示,前兩位數(shù)表示直徑,,后兩位表示螺距 2. 船用螺旋槳工作原理原理CPP 就是通過調節(jié)螺旋槳的螺距角來改變主機輸出到槳負荷的裝 置,直接點 CPP 就是主機負荷控制器. 以 MAN B&W 8L48 機為例,它的額定轉速為 500rpm.怠速 300rpm. 正常航行時轉速在這點個范圍內可調.但目前考慮到大部分遠洋 船舶均配置軸帶發(fā)電機,軸發(fā)由于并網(wǎng)的頻率固定,因此主機在 大部分航行時間里均以額定轉速運行. CPP 的控制目的就是使主 機在額定轉速運行時輸出的功率最大.這種模式也稱做恒速模式. MAN B&W 8L48 在 500 轉時允許的最大負荷對應到燃油齒條上一 般是 63mm.當然由于目前多數(shù) MAN 的機器均采用 723 電子調速器, 其燃油齒條信號從電子調速器直接給出,而不再在機械齒條上裝 一個齒條刻度反饋裝置. CPP 是如何知道主機的實際負荷的呢?就是從上面所說的油齒條 信號里獲取主機負荷信息的. 那么 CPP 的調節(jié)就變的簡單了,只要使燃油齒條始終保持在 63mm 即達到控制目的.一般在 CPP 里已經(jīng)把額定轉速時候允許的最大 燃油齒條刻度預設在系統(tǒng)里了,也就是 63mm 已經(jīng)預設置在系統(tǒng) 里,然后將主機來的實際燃油信號與之比較,小了則增大螺距,直 到負荷達增大到預設值.提大了則減少螺距,直到負荷減少到預 設值. ;. . ;. CPP 就是這么工作的,就是這么簡單. 3. 船舶螺旋槳的工作原理直升機螺旋槳工作原理如下: (1)螺旋槳旋轉時,槳葉不斷把大量空氣(推進介質)向后推去,,在槳葉上產(chǎn)生一向前的力,,即推進力。槳葉上的氣動力在前進方向的分力構成拉力,。在旋轉面內的分量形成阻止螺旋槳旋轉的力矩,,由發(fā)動機的力矩來平衡,槳葉剖面弦(相當于翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角,。 (2)螺旋槳旋轉一圈,,以槳葉安裝角為導引向前推進的距離稱為槳距。為了使槳葉每個剖面與相對氣流都保持在有利的迎角范圍內,,各剖面的安裝角也隨著與轉軸的距離增大而減小,。這就是每個槳葉都有扭轉的原因。 (3)螺旋槳效率以螺旋槳的輸出功率與輸入功率之比表示,。隨著前進速度的增加,,螺旋槳效率不斷增大,速度在200~700公里/時范圍內效率較高,飛行速度再增大,,由于壓縮效應槳尖出現(xiàn)波阻,,效率急劇下降。 螺旋槳在飛行中的最高效率可達85%~90%,。螺旋槳的直徑比噴氣發(fā)動機的大得多,,作為推進介質的空氣流量較大,,在發(fā)動機功率相同時,螺旋槳后面的空氣速度低,產(chǎn)生的推力較大,,這對起飛(需要大推力)非常有利,。 4. 船螺旋槳作用一、飛行原理不同 渦槳飛機使用的是渦輪螺旋槳發(fā)動機,,這種發(fā)動機主要是靠螺旋槳提供拉力,、噴氣反作用提供推力,本質上來說,,它是一種噴氣式發(fā)動機,。但是實際上,它是以螺旋槳推力為主,、噴氣推力為輔的混合型發(fā)動機,。渦槳飛機能夠起飛是這兩種推力共同作用的結果。 螺旋槳飛機使用的是活塞式發(fā)動機,,這種發(fā)動機與汽車內燃機額工作原理一致,,主要分為吸氣、壓縮,、膨脹和排氣4個過程,,在發(fā)動機動作的同時帶動活塞曲柄轉動,從而帶動螺旋槳旋轉,。螺旋槳飛機能夠起飛,,只靠螺旋槳轉動所產(chǎn)生的的升力。 二,、使用燃料不同 渦槳飛機使用的事航空煤油,,而且其要求非常嚴格,幾乎不能使用其他種類的燃料,。螺旋槳飛機主要使用的是汽油,,也可以使用柴油,其對燃料的要求沒有渦槳飛機那么嚴格,。 三,、使用的發(fā)動機及排氣通道的外觀布置不同 渦槳飛機使用的渦輪螺旋槳發(fā)動機一般較長,其排氣孔一般向后布置,。螺旋槳飛機的發(fā)動機比較短小,,其排氣孔的位置無特殊要求,因此我們可以看到螺旋槳飛機的排氣孔是任意布置的,。 5. 船用螺旋槳原理與結構圖解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,。由于動量是質量與速度的乘積,因此不同的質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建而成,,因此它的作動原理與機翼相似。機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,。而構成螺旋槳葉片的翼面,,它的運動是由螺旋槳的前進與旋轉所合成的。若不考慮流體與表面間摩擦力的影響,,翼面的升力在前進方向的分量就是螺旋槳的推力,,而在旋轉方向的分量就是船舶主機須克服的轉矩力。 以一片槳葉的截面為例:當船艇靜止時,,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,,即推動船艇前進,。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使船艇前進稱為推 力,;dQ稱為橫向力,,即槳葉的旋轉阻力。 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,。通常螺旋槳轉速越高,而航速越低,,即攻角α較大時,,T和Q也越大。 設艇速V不變,,如伴流流速增加(合速度減?。瑒t攻角增大,,推力和阻力也大,;如果螺旋槳轉速增加(合速度增加),則攻角增大,,推力和阻力也大,。當船艇靜止不動時,螺旋槳轉動時,,水流攻角很大,,則推力和阻力可能達到很大的值。阻力過大,,對主機工作不利,。所以船艇在從靜止開始用車時,不宜用高速,;同理,,船艇在前進中換倒車時或從后退中換正車時,都應經(jīng)過停車階段,,讓艇速下降后再行轉換,,而不宜直接轉換。主要是防止出現(xiàn)大攻角,,產(chǎn)生巨大的旋轉阻力,,造成主機超負荷。 6. 船用螺旋槳原理與結構圖螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力,。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼,、涵道)看成一個通道,通道排出空氣的時候會受到空氣的反作用力,,即推力,。 螺旋槳推進時,,由于槳葉材料的對槳尖載荷的限制,槳尖速度一般限制在當?shù)匾羲僖韵隆?/p> 螺旋槳的幾何因素:翼型剖面,、展長,、扭轉角、槳距,。,。。 螺旋槳的翼型剖面和展長在很大程度上決定了螺旋槳的推力,,產(chǎn)生推力對應所需的扭轉力矩(來自發(fā)動機),。對于螺旋槳背風面被排出的流動結構(下洗氣流-直升機,滑流-螺旋槳推進器),,可以看作是每一小段螺旋槳翼型前飛所產(chǎn)生下洗氣流的綜合效果,。 7. 船螺旋槳的原理1)螺旋槳旋轉時,槳葉不斷把大量空氣(推進介質)向后推去,,在槳葉上產(chǎn)生一向前的力,,即推進力。槳葉上的氣動力在前進方向的分力構成拉力,。在旋轉面內的分量形成阻止螺旋槳旋轉的力矩,,由發(fā)動機的力矩來平衡,槳葉剖面弦(相當于翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角,。 相當于翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角,。 (2)螺旋槳旋轉一圈,以槳葉安裝角為導引向前推進的距離稱為槳距,。為了使槳葉每個剖面與相對氣流都保持在有利的迎角范圍內,,各剖面的安裝角也隨著與轉軸的距離增大而減小。這就是每個槳葉都有扭轉的原因,。 (3)螺旋槳效率以螺旋槳的輸出功率與輸入功率之比表示,。隨著前進速度的增加,螺旋槳效率不斷增大,,速度在200~700公里/時范圍內效率較高,飛行速度再增大,由于壓縮效應槳尖出現(xiàn)波阻,,效率急劇下降,。 8. 船舶螺旋槳理論與應用螺旋槳由兩個或者多個槳葉以及一個中軸組成,槳葉安裝在中軸上,。飛機螺旋槳的每一個槳葉基本上是一個旋轉翼,。由于他們的結構,螺旋槳葉類似機翼產(chǎn)生拉動或者推動飛機的力,。 旋轉螺旋槳葉的動力來自引擎,。引擎使得螺旋槳葉在空氣中高速轉動,,螺旋槳把引擎的旋轉動力轉換成前向推力。 空氣中飛機的移動產(chǎn)生和它的運動方向相反的阻力,。所以,,飛機要飛行的話,就必須由力作用于飛機且等于阻力,,而方向向前,。這個力稱為推力。 典型螺旋槳葉,。槳葉的橫界面可以和機翼的橫截面對比,。一種槳葉的表面是拱形的或者彎曲的,類似于飛機機翼的上表面,,而其他表面類似機翼的下表面是平的,。弦線是一條劃過前緣到后緣的假想線。類似機翼,,前緣是槳葉的厚的一側,,當螺旋槳旋轉時前緣面對氣流。 槳葉角一般用度來度量單位,,是槳葉弦線和旋轉平面的夾角,,在沿槳葉特定長度的的特定點測量。因為大多數(shù)螺旋槳有一個平的槳葉面,,弦線通常從螺旋槳槳葉面開始劃,。螺旋角和槳葉角不同,但是螺旋角很大程度上由槳葉角確定,,這兩個術語長交替使用,。一個角的變大或者減小也讓另一個隨之增加或者減小。 當為新飛機選定固定節(jié)距螺旋槳時,,制造商通常會選擇一個螺旋距使得能夠有效的工作在預期的巡航速度,。然而,不幸運的是,,每一個固定距螺旋槳必須妥協(xié),,因為他只能在給定的空速和轉速組合才高效。飛行時,,飛行員是沒這個能力去改變這個組合的,。 當飛機在地面靜止而引擎工作時,或者在起飛的開始階段緩慢的移動時,,螺旋槳效率是很低的,,因為螺旋槳受阻止不能全速前進以達到它的最大效率。這時,每一個螺旋槳葉以一定的迎角在空氣中旋轉,,相對于旋轉它所需要的功率大小來說產(chǎn)生的推力較少,。 |
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