一、船用螺旋桨推进器工作原理?船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。 另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。 以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。根据水翼原理,桨叶要受升力和阻力的作用,推动螺旋桨前进,即推动船艇前进。船艇运动会产生顶流和伴流。继续把船艇看成不动,则顶流以与艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋桨流来,而伴流则以与艇速方向相同,流速为ur向螺旋桨流来。通过速度合成,我们可以得到与螺旋桨成攻角α,向桨叶流来的合水流。则桨叶受到合水流升力dL和阻力dD的作用,将升力和阻力分解,则得到平行和垂直艇首尾线的分力: dT=dL•cosβ-dD•sinβ dQ=dL•sinβ+dD•cosβ dT使船艇前进称为推 力;dQ称为横向力,即桨叶的旋转阻力。 显然,攻角α和流入桨叶的水流合速度V合决定了T和Q的大小。通常螺旋桨转速越高,而航速越低,即攻角α较大时,T和Q也越大。 设艇速V不变,如伴流流速增加(合速度减小),则攻角增大,推力和阻力也大;如果螺旋桨转速增加(合速度增加),则攻角增大,推力和阻力也大。当船艇静止不动时,螺旋桨转动时,水流攻角很大,则推力和阻力可能达到很大的值。阻力过大,对主机工作不利。所以船艇在从静止开始用车时,不宜用高速;同理,船艇在前进中换倒车时或从后退中换正车时,都应经过停车阶段,让艇速下降后再行转换,而不宜直接转换。主要是防止出现大攻角,产生巨大的旋转阻力,造成主机超负荷。 二、快艇喷水式推进器好还是螺旋桨推进器好?快艇喷水式推进器好和螺旋桨推进器各有优点。 喷水式推进器:是利用喷出的水反作用来产生推力的推进器。喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道所组成,利用水泵作动力,将水从船底孔吸入,经舷部管子,把水从船后方向排出,靠水的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内,得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高,所以整个系统效率较低,又因水泵及喷管中有水增加了船舶重量,所以在一般快艇很少使用。 喷水推进优点:优异的操纵性和机动性、高航速时推进效率高、主机不易超负荷、适于浅水航行,一般用于高速高性能舰船,并且逐渐应用于大中型舰船。 螺旋桨推进器:由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器,俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下,由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转,将水推向船后,利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高,在水线以下而受到保护。螺旋桨是现代船舶的主要推进工具,现在大多数船舶是用螺旋桨来推进的。 但船舶趋于大型化,使用大功率的主机后,螺旋桨激振造成的船尾振动、结构损坏、噪声、剥蚀等问题。螺旋桨激振的根本原因在于螺旋桨叶负荷加重,在船后不均匀尾流中工作时容易产生局部的不稳定空泡,从而导致螺旋桨作用于船体的压力、振幅和相位都不断变化。 三、很小的螺旋桨为什么能推动巨轮?这主要是螺旋桨旋转推动水流流动,从而推动轮船运动的。 四、人类最早的螺旋浆推进船是哪一种?1839年,阿基米德号轮船;美国的约翰?史蒂芬森于1804年建成具有世界上最早有螺旋桨的轮船。但这只是有螺旋桨而已,不是螺旋桨推进直到1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的“阿基米德”号轮船建成,船长38米,主动机功率为80马力,这就进一步促进了蒸汽机轮船的完善,大大提高了轮船的航运能力。 五、船舶推动引擎有哪几种?船舶推进器种类很多,按照原理不同,有螺旋桨、喷水推进器、特种推进器。 由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器,俗称车叶。螺旋桨安装于船尾水线以下,由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转,将水推向船后,利用水的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高,在水线以下而受到保护。 分类螺旋桨是现代船舶的主要推进工具,现在大多数船舶是用螺旋桨来推进的。螺旋桨又有许多类型。按照桨叶多少,螺旋桨有2、3或4个桨叶,甚至更多。一般桨叶数目越多吸收功率越大。按照构造不同,螺旋桨分为定(桨)距和变距螺旋桨两大类。 六、螺旋桨与船的最佳角度?垂直水流方向时,螺旋桨的推功最大。比赛一般是90度左右。 快艇螺旋桨深度有要求,压水板要低于船底。螺旋桨与水面的夹角要根据船型姿态调整。要是高速船头翘的太高螺旋桨就要往船头方向倾斜。要是高速的时候船头下压,船尾往上抬的话螺旋桨就要往后调一格。 七、请问为什么大型船只都使用低速螺旋桨推进?谢谢?因为大型船只体积大,航行时受到的阻力大,如果釆取高速航行模式,燃料的消耗会非常大,船只的运营成本会急剧上升。 所从大型船只都会选择低速巡航模式(特种船只除外)。即然是低速航行,就只能选择低速螺旋桨了,还有低速螺旋桨的效率比高速的高,也有利于船只运营的经济性!八、一个大风扇为推动力的小船,不是气垫船,这个船叫啥?风扇艇。 风扇艇(Fanboat、Airboat),或称风扇船、风扇舟,是一种由引擎驱动螺旋桨来推进的平底船,它的引擎和螺旋桨被封闭在一个金属笼里,避免对船只、野生动物或乘客造成伤害。螺旋桨向后产生一道气流来推进船只,以位于风扇后方的方向舵来控制方向,常被用于沼泽和潜滩等水下螺旋桨不适应的地方。 参考:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%A8%E6%89%87%E8%89%87 九、船舶螺旋桨的作用?螺旋桨的功用是将船舶主机发出的功率转变为船舶前进(或后退)的动力。 推动船舶前进的各种机构统称为船舶推进器。船舶推进器有螺旋桨、喷水推进器、平旋推进器、明轮和Z形推进器等。其中,螺旋桨的结构简单,重量轻,效率高,工作可靠,是目前船舶应用最广泛的推进器。 螺旋桨是一种反作用式推进装置,螺旋桨旋转时,桨向后(或向前)推水并受到水的反作用力而产生向前(或向后)的推力。 |
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