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船用螺旋槳推進(jìn)器探討

上傳人:daj****de2 文檔編號:52802239 上傳時間:2022-02-09 格式:DOC 頁數(shù):2 大?。?7.50KB
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1、船 用 螺 旋 槳 推 進(jìn) 器 探 討 一,船用推進(jìn)器的發(fā)展歷程。? 船舶推進(jìn)器的種類很多,最古老的要算篙了,它可撐著船前進(jìn)。后來又發(fā)明了槳和櫓,它們一直沿用至今。隨后是利用風(fēng)帆作為推進(jìn) 工具,出現(xiàn)了多種形式的帆船。 隨著機(jī)器在船上的應(yīng)用,就出現(xiàn)了明輪推進(jìn)器。19世紀(jì)初出現(xiàn)了螺旋槳推進(jìn)器。 為了證明螺旋槳的優(yōu)越性 英國海軍組織了一場有趣比賽:把動力相當(dāng)?shù)摹绊懳采咛枴甭菪龢喆汀皭劾锟送刑枴泵鬏嗊M(jìn)行了競賽。兩艘船的船尾用粗纜繩系起來, 讓它們各朝相反的方向駛?cè)?。“響尾蛇號”的螺旋槳飛快地旋轉(zhuǎn),“愛里克托號”的明輪猛烈地向后撥水。先是互不相讓,但過了一會兒, “響尾蛇號”就把“愛里克托號

2、”拖走了。這場比賽證明了螺旋槳的優(yōu)越性。從此,螺旋槳輪船就取代了明輪。 ? 二,螺旋槳的基本構(gòu)造與在船舶中的應(yīng)用基本知識。 ? 螺旋槳俗稱車葉,由若干槳葉所組成。槳葉的數(shù)目通常為三葉、四葉或五葉,各葉片之間相隔的角度相等。螺旋槳通常裝在船的尾部, 螺旋槳與艉軸的連接部分稱為轂,槳葉就固定在轂上。有船尾向船首看時,所看到的螺旋槳槳葉的一面稱為葉面(壓力面),另一面稱為 葉背(吸力面)。槳葉的外端為葉梢,而與轂的連接處稱為葉根。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時葉梢的圓形軌跡為梢圓,此圓稱為螺旋槳槳盤,直徑稱為 螺旋槳直徑,其面積稱為盤面積。? 螺旋槳正車旋轉(zhuǎn)時,有船尾向船首看所見到的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向的稱

3、為右旋槳,反之為左旋槳。雙槳船的螺旋槳裝在船尾二側(cè), 正常旋轉(zhuǎn)時,若其上都向著船中線轉(zhuǎn)動的稱為內(nèi)旋槳,反之為外旋槳。螺旋槳直徑的大小往往受到船舶吃水的限制。一般來說,螺旋槳直 徑愈大轉(zhuǎn)速愈低,其效率愈高。螺旋槳與船的尾框要有良好的配合,避免葉尖露出水面而影響效率。螺旋槳船體間隙要適當(dāng),以避免引起 嚴(yán)重的振動。? 三,船用螺旋槳的工作原理。 螺旋槳旋轉(zhuǎn)時,把水往后推。根據(jù)力的作用與反作用的原理,水給螺旋槳以反作用力,這就是推力,推船前進(jìn)。螺旋槳的運動情況同 螺釘?shù)倪\動情況極為相似。把螺釘旋轉(zhuǎn)一圈,它就在螺帽中向前推進(jìn)一段距離,這段距離稱為螺距。螺旋槳的槳葉葉面(壓力面)通常是 螺旋面

4、的一部分,就像螺釘?shù)穆菁y的一部分那樣,不過螺旋槳是在水中運動的,水取代的螺帽的地位。 ? 四,船用螺旋槳的有關(guān)幾何參數(shù)。? 槳葉數(shù)目(B):可以認(rèn)為螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)與槳葉數(shù)目成正比。 ? 直徑(D):影響螺旋槳性能重要參數(shù)之一。一般情況下,直徑增大拉力隨之增大, 效率隨之提高。所以在結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量選直 徑較大的螺旋槳。? 螺距:它是槳葉角的另一種表示方法。各種意義的螺矩與槳葉角的關(guān)系。 ? 實度(a ):槳葉面積與螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積(nR2)的比值。它的影響與槳葉數(shù)目的影響相 似。隨實度增加拉力系數(shù)和功率系數(shù)增大。 槳葉角(B ):槳葉角隨半徑變化,其變化規(guī)律是影響槳

5、工作性能最主要的因素。習(xí)慣 上以70%直徑處槳葉角值為該槳槳葉角的名稱 值。 五,船用螺旋槳的效率問題。? 船舶主機(jī)產(chǎn)生的動力經(jīng)過主軸傳遞到達(dá)艉部, 要有傳遞的能量損失,所以有一個傳遞效率的問題,同時推進(jìn)器本身也有一個效率問題。 把這些損失綜合起來,就是個總效率問題,也就是說機(jī)器功率要比推船前進(jìn)的有效功率大得多,可用下式表示: p仁p2/p3,? 式中: p2――有效功率;? ? ?? P3――機(jī)器功率;? P1――推進(jìn)系數(shù),它是各種效率相乘的綜合之稱; pl數(shù)值愈大,表示船的推進(jìn)性能愈好。 ? 船舶推進(jìn)器是將主機(jī)發(fā)出的功率轉(zhuǎn)化為推船前進(jìn)的推力裝置。從上面分析可見,為改善船舶

6、的快速性,除應(yīng)具備良好的船型以降低航 行時的阻力外,還必須配以性能良好、效率較高的推進(jìn)器,這樣才能收到較好的效果。為了增大效率,可以在螺旋槳的外面套上一個截面 為機(jī)翼形狀的圓形套筒(稱為導(dǎo)管),導(dǎo)管的外徑一頭較大,另一頭較小,其最小內(nèi)徑比螺旋槳的直徑稍大。導(dǎo)管的作用是造成一個有利 于螺旋槳工作的流暢。這種就叫做龍葉。 ? 水氣噴旋式螺旋槳是裝于船舶艦艇上的螺旋槳結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。在螺旋槳主體上裝有3?9片槳葉,螺旋槳主體裝在主軸上,主軸是雙層 空心軸,中心是通氣道,與槳葉背面的噴氣口相連通,包在中心通氣道外圍的是圓環(huán)形通水道,與噴水口相連通。優(yōu)點是減小阻力,增加 軸向推力,可以節(jié)約能耗,提高航速。這種螺旋槳很好的提高了效率。

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