1. 船舶螺旋桨螺距小了,怎么改螺旋桨推力 螺旋桨排出的气体使得螺旋桨获得反作用力。你把螺旋桨桨盘(或者旋翼、涵道)看成一个通道,通道排出空气的时候会受到空气的反作用力,即推力。 工作原理 螺旋桨推进时,由于桨叶材料的对桨尖载荷的限制,桨尖速度一般限制在当地音速以下。 螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。 螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了螺旋桨的推力,产生推力对应所需的扭转力矩(来自发动机)。对于螺旋桨背风面被排出的流动结构(下洗气流-直升机,滑流-螺旋桨推进器),可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。 几何参数 直径(D):影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下,直径增大拉力随之增大,效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<0.7音速),否则可能出现激波,导致效率降低。 桨叶数目(B):可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。只是在螺旋桨直径受到限制时,采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。 实度(σ):桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR)的比值。它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。 桨叶角(β):桨叶角随半径变化,其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上以70%直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。 螺距:它是桨叶角的另一种表示方法。 几何螺距(H):桨叶剖面迎角为零时,桨叶旋转一周所前进的距离。它反映了桨叶角的大小,更直接指出螺旋桨的工作特性。桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。国外可按照直径和螺距订购螺旋桨。如64/34,表示该桨直径为60英寸,几何螺矩为34英寸。 实际螺距(Hg):桨叶旋转一周飞机所前进的距离。可用Hg=v/n计算螺旋桨的实际螺矩值。可按H=1.1~1.3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值。 理论螺矩(HT):设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加,流过螺旋桨旋转平面的气流速度大于飞行速度。因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺矩 。 计算公式 如果假设螺旋桨排出流体的速度较慢,对周围介质的整体影响可以忽略,那么可以从动量角度推算螺旋桨推力: 推进功率P=FV=通道面积*空气密度*流速^3; 推力F=通道面积*空气密度*流速^2; 很明显,如果试图增加力,又不增加功率,可采用的方法应该是去增大这个通道的面积(以降低气流速度),也就是螺旋桨之类的直径。 事实上,工业中的螺旋桨尺度都很大,螺旋桨推进速度或尾流速度产生的压力变化足以引起周围环境流体的大尺度流动,螺旋桨上游气体有抽吸作用,对下游有吹除作用,压差阻力和排出尾流得速度变慢,不可避免的引起推进力下降。这一偏差可以使用一些经验数据来进行修正: 推力F=Cn*通道面积*空气密度*流速^2; 不同类型螺旋桨的推力系数: Cn=0.8;某运输机螺旋桨 2. 船用变距螺旋桨不是螺旋桨转速快而船速越快。螺旋桨转速和航速的关系是螺旋桨都有螺距,及螺旋桨旋转一周所走过的距离,那么在理想状态下,航速就等于螺旋桨的螺距x转速。 所以我们可以通过改变CPP的螺距改变船的航速,但理想状态是不存在的,在顺风顺水的情况下航速大于螺距x转速。 逆风或逆水的时候,航速就不一定了,很可能小于螺距x转速 3. 船舶螺旋桨的螺距滑失率=(理论船速 一 实际船速)除以 理论船速 x% 理论船速是用总转速 x 螺旋桨螺距除以 时间。 如果螺旋桨旋转一周,同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P,设螺旋桨转速为n,则理论前进速度为nP。也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象,然而事实上,螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速Vs对水作前进运动。那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为hp(=Vs/n),称为进距。于是我们把P与hp之差(P-hp)称为滑失。 4. 船用螺旋桨螺距大好还是螺距小好螺旋桨拉力计算公式:直径(米)×螺距(米)×浆宽度(米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.25)=拉力(公斤) 或者直径(厘米)×螺距(厘米)×浆宽度(厘米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.00025)=拉力(克) 前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为1标准大气压,如果高原地区,要考虑大气压力的降低,如西藏,压力在0.6-0.7。1000米以下基本可以取1。 5. 船用螺旋桨大小与转速只能有相对的大小,万吨以上的核潜艇的螺旋桨直径有的五米以上,普通常规潜艇只有三四米甚至更小。现代潜艇通常采用大斜侧螺旋桨,即直径大,桨叶多,斜度大,转速低。 随着潜艇的静音效果越来越重要,也因为高速螺旋桨会让海水发生空泡现象,从而发出很大的噪音。所以就把转速降低下来,然而转速降低了,也让潜艇的速度降低,也因为直径相同,转速相同,角度相同的情况下,叶片面积(浸湿面)越大就越有足够的推力,所以就要加大叶片的面积,而加大面积最简单的方法就是增加叶片的数量和加大螺旋桨的直径(目前新型潜艇的螺旋桨的直径都比老式潜艇的大很多)。所以目前普遍使用的螺旋桨多数特征是 “7叶” “大直径” “大倾斜” “低速” 螺旋桨。 6. 船用螺旋桨安装角度我家以前做过土法制船业,那时候我还小,我所知道的不知道能不能帮到你 螺旋桨的大小,一般都是自己订制的.不能太大,也不能太小,通常都是按照船身吃水量来计算的.太大了对动力要求较高,太小了又造成资源浪费,而浆叶的角度一般都是呈36度-39度方向斜放,制做螺旋桨的原料一般是合成钢,这种钢硬度上比较强,如果碰到礁石了也没有那么容易损坏,就算损坏了也可以用<<绣补法>>进行修复 7. 船舶螺旋桨螺距小了,怎么改正用高度尺在同一方位测量螺旋桨同一面的高度差,此高度差就是螺距。注意要测在相同直径上。此方法不是很精确。误差大约在0.1左右。但这是在螺旋桨没有锈蚀的前提下。 8. 船的螺旋桨安装角度是多少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? 9. 船舶螺旋桨螺距小了,怎么改大的直升飞机的主要升力部件是“旋翼”,也叫“升力螺旋桨”,应称为“主旋翼”而不应叫做“主螺旋桨”,其尺寸应为“直径”!直升机型号各异,轻型、中型、重型直升机均有。需要在各种级别的直升机中举例说明:轻型直升机:(3吨及以下吨位直升机) 罗宾逊R22型,主旋翼直径:7.67米; 美国MD500型,主旋翼直径:8.05米; 法国“小羚羊”型,主旋翼直径:10.50米; 轻型直升机主旋翼直径一般小于10米,或10米左右。中小型直升机:(3至5吨级直升机) 直九/“海豚”直升机,主旋翼直径:11.93米; 欧洲EC155直升机,主旋翼直径:12.60米; 印度“北极星”直升机,主旋翼直径:13.20米; 中小型直升机主旋翼直径一般>10米,不超过15米左右。中型直升机:(10吨、13吨级直升机) 美国UH60“黑鹰”,主旋翼直径:16.36米; 苏联/俄罗斯米-8“河马”,主旋翼直径:21.29米; 欧洲EH101型,主旋翼直径:18.59米; 直-8/“大黄蜂”型,主旋翼直径: 18.90米; 中型直升机主旋翼直径一般大于15米,不超过20米;重型直升机:(>13吨) 美国CH-47“支奴干”型,主旋翼直径:18.79米(该机有两个主旋翼); 美国CH-53型,主旋翼直径:22.02米; 苏联/俄罗斯米-26“光环”,主旋翼直径:32米(该机为世界上现役最大的直升机); 前苏联米-12“信鸽”,主旋翼直径:35米(该机有两个主旋翼,曾经是世界上最大的直升机,已退役。) 重型直升机的主旋翼直径超过18米,最大不超过35米,未来研制出更大型的直升机有破纪录的可能! |
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