船用螺旋桨几何(船用螺旋桨推进器工作原理?)

江南官网app 2023-04-30 21:27 编辑:jing 136阅读

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、螺旋桨的推力是如何产生的(船舶原理)?

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。

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。

三、螺旋桨产生推力的原理?

直升机螺旋桨工作原理如下:

(1)螺旋桨旋转时,桨叶不断把大量空气(推进介质)向后推去,在桨叶上产生一向前的力,即推进力。桨叶上的气动力在前进方向的分力构成拉力。在旋转面内的分量形成阻止螺旋桨旋转的力矩,由发动机的力矩来平衡,桨叶剖面弦(相当于翼弦)与旋转平面夹角称桨叶安装角。

(2)螺旋桨旋转一圈,以桨叶安装角为导引向前推进的距离称为桨距。为了使桨叶每个剖面与相对气流都保持在有利的迎角范围内,各剖面的安装角也随着与转轴的距离增大而减小。这就是每个桨叶都有扭转的原因。

(3)螺旋桨效率以螺旋桨的输出功率与输入功率之比表示。随着前进速度的增加,螺旋桨效率不断增大,速度在200~700公里/时范围内效率较高,飞行速度再增大,由于压缩效应桨尖出现波阻,效率急剧下降。

螺旋桨在飞行中的最高效率可达85%~90%。螺旋桨的直径比喷气发动机的大得多,作为推进介质的空气流量较大,在发动机功率相同时,螺旋桨后面的空气速度低,产生的推力较大,这对起飞(需要大推

四、船的构造怎样?

  首先,既然楼主主要想知道船的构造,那么我们就从构造说起~   船的骨架外围,围著上甲板和外板,防止水渗入。当外板因某种原因而破裂,   导致进一步进水时,为避免水流到其他部位,必须利用水密舱壁等,将船分隔成上千个水密舱。船底通常使用双重底。   现代运输船舶尽管种类繁多,构造不一,但都是由船体和动力装置两部分组成,并配置有各种舾装设备和系统。   船体及其上层建筑运输船舶的主体,为旅客、船   员以及货物、动力装置和油、水等物料提供装载的空间。   钢质运输船船体是用各种规格钢板和型材焊接而成,   由船底、两舷、首端、尾端和甲板组成水密空心结构。船底有单底和双底结构,由船底外板(包括平板龙骨)、   内底板和内底边板(双层底结构的船有)、纵向骨架、横   向骨架等构件组成。船底骨架有横骨架式和纵骨架式两   种。横骨架式结构由肋板(横向构件)、中桁材(位于   船底纵向中心线处的纵桁,又称中内龙骨)、旁桁材(位   于船底纵向中心线两侧的纵桁,又称旁内龙骨)等构件组   成;纵骨架式结构减少肋板数,但增加船底纵骨。两舷由   水密的舷侧外板和加强它的骨架(肋骨和舷侧纵桁、纵   骨等)组成。为了加强船体首尾结构,在首端有首柱,在   尾端设尾柱。船体内部设若干道舱壁,形成不同用途的   舱室。船的首部和尾部设有防撞舱壁,分别形成首尖舱、   尾尖舱,以保安全。安装主机、辅机及其附属设备的机   舱一般设在船中部或尾部,相应的船型称为中机型或尾   机型。船体垂直方向则用甲板和平台分隔,甲板少则一   层,如油船、散货船;多则十余层,如远洋客船。贯通   首尾的最上一层水密甲板称上甲板。船体的强度须能承   受船上的载荷和外界水压力,以及风浪中所产生的弯曲   和扭转等应力。   上层建筑是指上甲板以上的建筑物。货船的上层建   筑主要供驾驶操纵和船员生活之用。过去典型的杂货船   多为中机型,其上层建筑分别设在船首、船尾和中部,分   别称为首楼、尾楼和桥楼,这种船称为三岛式船。桥楼   是全船工作和生活的中心,最上层是驾驶台、海图室、   电报间等,驾驶台以下部分为船员居住、休息、娱乐的   场所。为了取得更多的使用和居住面积,可把三楼分别   或全部联接起来。如把首楼和桥楼联接起来,即成长首   楼船;把尾楼和桥楼联接起来,即成长尾楼船。20世纪   初,船主们为了扩大船舶装货容积,同时利用当时船舶   吨位丈量法规中的某些弱点,建成一种有两层甲板的遮   蔽甲板船。两层甲板之间的空间可以装货而又可以不计   入总吨位,从而减轻了各种服务费用及纳税额,因此长   期成为干货船的主要船型。但该船型水密性差、不安全,   所以现在已由国际海事组织修改丈量法规,取消了这种   船型。现代货船以尾机型居多,上层建筑也多设在船尾。   客船的上层建筑比货船的发达,甲板层数多,每层内部   用钢质围壁加以分隔,成为旅客居住和进行各种活动的   场所。   动力装置包括为船舶提供推进动力的主机,为全   船提供电力和照明的发电机组,以及其他各种辅机和设   备。主机是运输船舶的心脏。现代运输船舶的主机绝大   多数为低速或中速柴油机,由它直接或减速后驱动装在   尾部的螺旋桨来推动船舶前进。除柴油机外,也有少数   船舶采用蒸汽机、汽轮机、燃气轮机乃至核动力装置。   柴油机船上发电机组为2~3台柴油发电机组,一般采用   400伏三相交流电,频率为50赫兹或60赫兹。船上还装有   副锅炉或废气锅炉,为全船提供蒸汽和热源。各种辅机   和设备主要有空气压缩机、各种油泵、水泵以及热交换   器、管路、油水柜等。   舾装设备和各种系统舾装设备包括:①操纵设备,   如舵设备;②系船设备,如锚泊设备和系泊设备等;③   关闭设备,如舱口盖、水密门、舷门、出入口盖等;④   信号设备如信号灯、信号旗等;⑤救生设备,如救生艇、   救生筏、救生圈、救生衣等;⑥起货设备,如货船上的   吊杆装置和甲板起重机(见船舶起货设备),油船上的   货油泵,滚装船上的升降机、跳板等等;⑦其他设备,如   客船上的防摇设备,拖船上的拖带设备,顶推船上的顶   推装置等。船上各种系统包括:将舱底积水排出船外的   舱底水排出系统,向压载水舱供水和把水排出的压载水   系统,送水灭火的消防系统,排除甲板积水、粪便水和   洗濯污水的疏水、处理和排污系统,供给船员和旅客所   需饮用水、洗濯水和卫生用水的生活用水系统,以及通   风、取暖和空气调节系统等。   还有一些内容,看参考资料

五、直升机尾部的小螺旋桨的学名是什么?

直升飞机尾部的螺旋桨为推力式螺旋桨,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。工作原理:

1、螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。

2、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)。

3、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。扩展资料构造特点:1、螺旋桨有2、3或4个桨叶,一般桨叶数目越多吸收功率越大,有时在大功率涡轮螺旋桨飞机上还采用一种套轴式螺旋桨,它实际上是两个反向旋转的螺旋桨,可以抵消反作用扭矩。2、在发动机功率低于100千瓦的轻型飞机上,常用双叶木制螺旋桨,它是用一根拼接的木材两边修成扭转的桨叶,中间开孔与发动机轴相连接,螺旋桨要承受高速旋转时桨叶自身的离心惯性力和气动载荷。3、大功率螺旋桨在桨叶根部受到的离心力可达200千牛(20吨力),此外还有发动机和气动力引起的振动。

4、’大功率发动机一般采用3叶和4叶螺旋桨,并多用铝合金和钢来制造桨叶。

5、铝和钢制桨叶因材料坚固可以做得薄一些,有利于提高螺旋桨在高速时的效率。

6、70年代以后还用复合材料制造桨叶以减轻重量。

六、直升机机尾叫什么?

直升飞机尾部的螺旋桨为推力式螺旋桨,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。工作原理:

1、螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。

2、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)。

3、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。扩展资料构造特点:1、螺旋桨有2、3或4个桨叶,一般桨叶数目越多吸收功率越大,有时在大功率涡轮螺旋桨飞机上还采用一种套轴式螺旋桨,它实际上是两个反向旋转的螺旋桨,可以抵消反作用扭矩。2、在发动机功率低于100千瓦的轻型飞机上,常用双叶木制螺旋桨,它是用一根拼接的木材两边修成扭转的桨叶,中间开孔与发动机轴相连接,螺旋桨要承受高速旋转时桨叶自身的离心惯性力和气动载荷。3、大功率螺旋桨在桨叶根部受到的离心力可达200千牛(20吨力),此外还有发动机和气动力引起的振动。

4、’大功率发动机一般采用3叶和4叶螺旋桨,并多用铝合金和钢来制造桨叶。

5、铝和钢制桨叶因材料坚固可以做得薄一些,有利于提高螺旋桨在高速时的效率。

6、70年代以后还用复合材料制造桨叶以减轻重量。

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