一、船用推进器放多深合适?船用推进器放40cm深合适。 40厘米以上为宜。6.5马力汽油船外机的说明是螺旋桨放入水中至少40厘米以上为宜。对螺旋桨来说,入水越深越难以产生空泡,对性能有利,因此一般都是尽可能得深。 但为了保护螺旋桨,一般螺旋桨都装在船体基线以上,以免损坏。 二、螺旋桨空泡效应?根据伯努利定律,螺旋桨高速旋转,由于桨叶的高速移动,则桨叶背部的压力必然降低,形成一个吸力面,低压就这么产生了,当压力低于水的饱和蒸气压时,液体中的液态分子就转化为气态分子,最终会突然产生大量的气泡,被称为“空泡效应”。 常规的螺旋桨最佳转速只有300-600转,大型货轮的最佳转速甚至不到100转。一旦超过这个转速,空泡就开始出现,转速越高空泡就越严重。 三、轮船螺旋桨的噪音有多大?90分贝以上 主要有旋转噪声和空化噪声(当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力以下时,产生汽泡,汽泡上升后破裂)。旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力(其频率主要决定于桨轴转速乘桨叶数,常称为叶频)和螺旋桨的机械不平衡引起的干扰力(其频率为桨轴转速,常称为轴频)所产生的噪声。螺旋桨出现空化现象以后,船舶水下噪声主要决定于螺旋桨噪声。出现空化时的航速称为临界航速。空化噪声具有连续谱的特征,空化噪声特性与桨叶片形状、桨叶面积、叶距分布等因素有关。在一定转速下,随着螺旋桨叶片旋转产生的涡旋的频率与桨叶固有频率相近时,产生桨鸣。 四、螺旋桨后面板叫什么?这个“小螺旋桨”其实是一个节能装置,叫“螺旋桨毂帽鳍”(PBCF)也可以叫“桨毂消涡鳍”,我们平时习惯直接叫它“消涡鳍'。它是由日本”大阪商船商船三井船舶株式会社“、”西日本流体技研“和”Mikada螺旋桨株式会社“联合开发的。 “螺旋桨毂帽鳍”(消涡鳍)就是在普通的螺旋桨毂帽上适当位置的某一角度安装几片小叶片构成,小叶片的数量和桨叶数相同。 螺旋桨毂帽鳍(消涡鳍) 既然它作为一种节能装置,那么它的工作原理是什么呢?要搞清其原理还要从螺旋桨的一个现象讲起。 船航在行中,螺旋桨毂帽表面的水流会沿着螺旋桨的旋转方向流动的,因此在毂帽后端中心位置形成低压,产生”毂涡空泡“,这种”毂涡空泡“能诱发阻力降低螺旋桨的效率。对于大型船舶,尤其是螺距比大的船舶这种现象更为突出。 没有安装螺旋桨毂帽鳍(消涡鳍),能清楚的看到梢涡及毂涡空泡 所以针对这一现象,工程师们在毂帽上适当位置安装一定角度和形状的小叶片(消涡鳍),让其能够矫直螺旋桨尾流使表面水流几乎沿着鳍直线流出并向毂帽的后方离散,从而减弱毂涡。由于减弱了毂涡,桨毂后部的压力也就减少了,而毂涡引起的诱导阻力也减小了,提高了螺旋桨的推进效率;另外,”消涡鳍“的小叶产生了扭力,从而降低了螺旋桨的扭矩并产生推力,使螺旋桨推力增加,同时,”消涡鳍“还能有效减小螺旋桨噪音和螺旋桨的振动幅度,提高船舶的舒适性。(据相关资料显示,装备”消涡鳍“的新旧船舶均可收获2%-5%的节能效果) 五、螺旋桨用途材质及特点?和大多数人猜想的不一样,螺旋桨其实基本不使用钢铁材料打造,因为这玩意儿不耐腐蚀,而且不易加工切割,因此在二战之前,不管是军用还是民用螺旋桨大多采用的是高强度黄铜(铜锌锡合金)铸造而成。这种材料强度较高,又比钢材更好加工塑型,特别是在海水的高盐环境下有很好的耐腐蚀作用,在造船业曾经得到了长时间的青睐。 (1911年泰坦尼克号黄铜螺旋桨安装) 但是随着船舶特别是军舰的快速发展,吨位越来越大,速度越来越快,黄铜逐渐显露出自己的劣势。首先万吨级海轮要求使用与自己体型相符的米级以上大叶片螺旋桨,而黄铜材质的抗拉强度和耐腐蚀疲劳性较弱,因此必须保持一定的厚度和体积才能满足要求,而这就造成了螺旋桨重量过大,不仅增加了船舶动力负担,而且对传动轴承的磨损也更加剧烈。 (脾斯麦号战列舰) 另一方面,船只速度的加快促使螺旋桨的旋转速度不断提高,附加在叶片上的空泡腐蚀量(旋转过程中气泡快速生成与爆裂造成的腐蚀)也成倍增加,而这就导致黄铜发生了不可逆转的脱锌现象,结构强度进一步降低。随着黄铜螺旋桨经常性的开缝破损断裂,迫切地要求人们找到一种更适用于大型船只的新型螺旋桨材料。 (螺旋桨边缘空泡腐蚀) 这样的尴尬最终被英国海军所打破,在二战中,英国海军为了提高鱼雷艇的速度,给它们加装了飞机发动机,这使得螺旋桨的速度成倍增加,结果在使用黄铜螺旋桨的试验过程中发生了非常严重的空泡腐蚀现象,有时候甚至没到100海里就直接龟裂折断。英国海军在经过多次试验对比后,最终选择了一种新型的镍铝青铜材料制造螺旋桨,并最终获得了成功。 (英国1935年级高速鱼雷艇) 镍铝青铜材料是具有跨时代意义的,它的密度比黄铜小10%,但是耐空泡腐蚀性能是黄铜的3倍,腐蚀疲劳强度是黄铜的2倍,在海水特别是高污染海水中的脱材料现象也比黄铜要小50%以上,难能可贵的是镍铝青铜还继承了黄铜材料易铸造,好切割的优点。经过实际应用统计,使用镍铝青铜材料制成的螺旋桨厚度减少了8%,重量减轻15%,螺旋桨的寿命提高两倍以上,效率提高20%。正因为它如此优良的特性,在二战后迅速普及,成为了大型船舶,特别是大型潜艇和军舰(包括航母)螺旋桨材料的不二选择! 在镍铝青铜材料的基础上,西方各国还通过调整镍铝成分配比以及使用新的急冷铸造法,进一步提高了军舰螺旋桨的耐腐蚀性能和抗拉强度。而为了减少船只噪音,又通过增加螺旋桨叶片和使用大倾斜的外形,取得了不错的静音效果,在泵推技术没有诞生之时,七叶大倾斜螺旋桨是各国核潜艇的标配,航母因为对噪音的要求没有核潜艇高,因此使用的多是维护性和成本更低一些的五叶大倾斜螺旋桨。 (潜艇七叶大倾斜螺旋桨) 而即使有了镍铝青铜材料和急冷加工技术,想要铸造打磨出合格的航母螺旋桨依旧不是那么容易。美军尼米兹和福特级航母上总共有4个五叶螺旋桨(便于转向机动),每一个直径大约6.4米,重量约为30吨。 (尼米兹级航母螺旋桨) 然而这么大的航母螺旋桨却对精度的要求极其严苛,表面要求绝对平整光滑,曲面角度要求丝毫无差,加工铸造难度极大。以几个工人轮班打磨数十天才能完成,现在多采用7轴五联动大型数控机床加工,效率提高了十倍以上,但是这种机器目前全世界能制造的不超过五个!你说难度大不大? 六、喷水推进器自带电机吗?喷水推进适合高航速舰船使用,因为能延迟螺旋桨空泡现象。(比如鱼雷,高速渡轮,濒海战斗舰,40节+) 或者适合浅水地区,防止螺旋桨卷到杂物。(比如濒海战斗舰) 还有就是喷水推进螺旋桨内置,不会伤到周围游泳者,因此水上摩托也用的喷水推进。 另外其静音性也比较好,潜艇很多也采用。 但是其推进效率低,故大型水面舰艇就用得比较少了。 |
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