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轮船螺旋桨最好材料(轮船螺旋桨科技含量)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2022-12-14 04:20    点击:83   编辑:admin

1. 轮船螺旋桨科技含量

一是固定螺距螺旋桨这种螺旋桨的桨叶安装角度是固定的,也就是桨叶是一个整体,当船舶倒退时螺旋桨必须反转,这可以通过反转离合器,或者主机的转动方向来实现。而当船舶靠码头时,螺旋桨停止转动,固定螺距螺旋桨具有坚固、不易受损以及节能等优点,适用于小型轮船。

二是可变螺距螺旋桨也称可变螺距螺旋桨,它可通过毂内机构转动螺旋桨叶,以调节桨叶转动的螺距和角度来适应各种场景需求的螺旋桨。可变螺距螺旋桨的桨叶并没有直接固定在桨毂上,而是围绕着垂直于桨轴的轴线转动,通过桨毂内的机构改变螺距角度,从而改变推进功率的大小和方向。可变螺距螺旋桨非常适合用于,载重或者功率变化较大的轮船,例如说破冰船、拖船以及渔船等。

三是带导流罩螺旋桨导流罩的目的是增加螺旋桨的推力,由于进入导流罩的水流速度高于螺旋桨外的水流速度,产生的压力增加后螺旋桨的推力自然也就会增长。导流罩还可以减少噪声和震动,并且还会非常的节能,带导流罩的螺旋桨适用于挖泥船、渔船和供应船。

2. 螺旋桨应用到造船

一 铝合金是高速船的主要结构材料,铝合金可以设计出更合理的结构形式,减轻重量,提高结构强度。

二 振动噪声控制是一项复杂的系统工程,专业领域涉及到振动学、声学、机电工程、结构工程、流体力学、功能材料应用、安装调试工程等学科和工程,是民用高技术船舶建造的核心技术之一。

三 电子化、信息化是舰船和装备现代化的标志和发展趋势,但数千套电气、电子设备在船舶狭小空间内工作时均会产生电磁辐射,电磁波通过导线和空间传导,对舰船电气、电子设备、仪器仪表的正常使用产生干扰,轻则影响设备功能的正常发挥,重则造成设备损坏,强电磁场的辐射还将危及舰员及装备的安全。因此电磁兼容控制是舰船设计建造过程中的重要工程,需在系统研制设计、生产、使用与维护的各阶段给予充分的考虑,确保舰船上各电子信息设备相互兼容,功能指标正常发挥,且不会危害人员和装备的安全。

3. 大型船只螺旋桨

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!

4. 船用螺旋桨生产

以前的船用螺旋桨,主要是以铜合金为主,尤其是以 镍铝青铜合金为主。随着技术发展,需要更大吨位更强动力的轮船,这时,以不锈钢为主的螺旋桨应运而生。尤其是马氏体型不锈钢:13Cr-1Ni-1Mo获得广泛应用。后续发展的更多型号不锈钢材料,对螺旋桨整体性能得到很大提高。并且,人们也没有停止对轮船螺旋桨用更新材料和性能的探索。

5. 船用螺旋桨制造工艺

自制电塑料船:

1、器材

玩具电机、5号电池盒(装2节5号电池)、塑料螺旋桨、废圆珠笔芯、泡沫塑料块、螺钉螺母、废塑料瓶、股导线

2、制作

用塑料瓶瓶底部设计制作装电机电池盒支架电机轴瓶底孔穿再用塑料片、螺钉固定端铜笔尖圆珠笔芯插电机轴支架内装电池盒用螺钉固定用导线接电机装电池电机能转

用泡沫塑料块设计制作船体根据支架、安装位置船体挖空部

支架装船体挖泡沫塑料位置让电机轴加装圆珠笔芯船体尾部孔穿调整轴位置使能转自支架固定再装螺旋桨船体做装饰

感觉这样的提问是没有意义的

还是自己找下资料吧

6. 制造船用螺旋桨材料

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?

7. 船舶螺旋桨推力

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; 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。

8. 船舶的螺旋桨

这个跟飞机机翼在空气中的升力产生一样,各种说法都有。总的来说可以从宏观和微观两个角度去看。微观,桨叶各部分受到水的压力不同,两面受到的总压力也不同,这个压力差形成个推力。

宏观看,牛顿第三定律,作用力等于反作用力,只要想办法对水有个向后的推力,谁就会对螺旋桨一个向前的推力。

具体到细节的公式,水是不可压流体,在不考虑空泡的情况下,可以用伯努利方程(高中物理课本上有)来分析,整个流场各部分速度不等,就带来各处压力不等,实现了刚刚介绍的第一条的情况。

9. 船用高效螺旋桨

船用螺旋桨的使用寿命要根据所除的环境和使用频率而定。船用螺旋桨在高速运转过程中,不仅受到电化学腐蚀作用,还受到冲蚀和空蚀作用,这几类因素并不是单独作用,而是同时存在,相互影响,在这种力学因素和化学因素的共同作用下,致使船用螺旋桨失效。

10. 船用螺旋桨效率

滑失率(slip)是指船舶螺旋桨螺距和实际推进距离之间的比值,是标明船舶主机做功的效率参数

主机120 RPM,螺旋桨的螺距(PITCH)为0.148,转速乘以螺距就是我们村理论上每小时所行驶距离,单位为海里。120 X 0.148 = 17.76海里,一海里大约等于1.852公里,17.76 X 1.852=32.89公里。海况比较好的时候,滑失率大约5%),这样船舶一天航行的距离就可以计算的出来32.89 X (1 - 5%)X 24 = 749.93公里。

11. 船螺旋桨材料

1、竹蜻蜓啊,买一个给小孩玩玩。

2、和机翼的原理差不多,流体流速高的地方压强小。

3、直升机叫做旋翼,螺旋桨是涡桨飞机用的。

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