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船舶螺旋桨旋工作原理(船用螺旋桨原理与结构)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-11-07 10:25 点击:407 编辑:admin

1. 船用螺旋桨原理与结构

数还是采取传统的螺旋桨推进。若再观察

一下,这些螺旋桨,99%从外表一看就知道是铜材料制作的。大家都知道,铜的硬度和韧性远远不如钢材,那么为何当今的船舶首先,随着现代船舶越造越大,民船已经有50万吨级别的,而最大的航母也超过了11万吨,因此螺旋桨其实也越造越大,螺旋桨的直径,已经从过去的1到6米,扩大到最大到了10米以上!这种尺寸的部件,在工业加工上,就已经属于大型和超大型零件,螺旋桨表面曲面多,线条复杂,而要求的工艺指标为精度高于0.

1mm,这就造成技术非常普通的民用螺旋桨,也难以用一般的车床、铣床加工成型;至于军用的高精度螺旋桨,就更需要先进的高精度数控机床来加工。

2. 船舶螺旋桨理论与应用

1、防止机身随着旋翼旋转。

我们都知道,想要直升机飞起来就需要主螺旋桨朝一个方向进行高速转动,这样才能产生向上的气流,而根据角动量守恒原理,螺旋桨朝一个方向高速转动会导致发动机向反方向转动,这会让直升机出现转着转着突然朝相反的方向转动,这个时候就需要一个反作用来抵消这种情况,不然直升机真的会螺旋上天了,会像旋风一样的转动。

2、抵消单旋翼的反扭力矩。

当直升机的螺旋桨产生向上的气流的时候,飞机的每片旋翼也都会产生相应的阻力,这些阻力叠加在一起就会产生一个反扭力矩,这个时候飞机同样会出现不平衡的现象,那么在飞机容易失衡的尾部加上一个风扇,也就是飞机尾桨,让飞机尾桨发出的推力来抵消这个反扭力矩。

3、保持飞机平衡。

我们都知道天空上会产生强气流的,这个时候如果不采取任何措施的话,光凭借直升机的主螺旋桨是无法保持飞机平衡的,那么这样一来直升飞机就会发生偏离飞行轨道,无法躲避障碍物的情况,而这个时候飞机尾桨的作用就体现出来了。

扩展资料:

原理:

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。一般情况下,螺旋桨除旋转外还有前进速度。如截取一小段桨叶来看,恰像一小段机翼,其相对气流速度由前进速度和旋转速度合成。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。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。

实际上桨叶上每一剖面的前进速度都是相同的,但圆周速度则与该剖面距转轴的距离(半径)成正比,所以各剖面相对气流与旋转平面的夹角随着离转轴的距离增大而逐步减小,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. 船用螺旋桨原理与结构图解

船电推进器工作原理是螺旋桨由推进电动机带动,是常用的电力推进方式。主要发电机除供电动机外,有时能供给船舶电网使用。

联合电力推进装置

螺旋桨由电动机和柴油机联合推进,它有四种工况:

①螺旋桨由推进电动机带动(主机螺旋桨脱开),作低速运行。

②螺旋桨由主机带动(电机脱开)。

③螺旋桨由主机与推进电动机共同带动,作高速运行。

④在航行时推进电动机由主轴带动,作发电机运行,发电给电网。

辅助电力推进装置

主发电机用来供电给主要工作机械,而在航行时,主要工作机械不工作,主发电机供电给推进发动机,推进船舶。这种装置用在自航式起重船、挖泥船、水上各种工程船等。

特殊电力推进装置

主机工作时,除带动螺旋桨外,还带动推进电动机,推进电动机实际上用作轴带发电机,供电给蓄电池充电;主机不工作时由蓄电池供电给推进电动机。

主动舵电力推进装置

为了获得良好的船舶低速回转性能,可在舵版内装设潜水电动机,由电网供电后带动一小螺旋桨,即成主动舵。

4. 船螺旋桨作用

螺旋桨由两个或者多个桨叶以及一个中轴组成,桨叶安装在中轴上。飞机螺旋桨的每一个桨叶基本上是一个旋转翼。由于他们的结构,螺旋桨叶类似机翼产生拉动或者推动飞机的力。 旋转螺旋桨叶的动力来自引擎。引擎使得螺旋桨叶在空气中高速转动,螺旋桨把引擎的旋转动力转换成前向推力。

        空气中飞机的移动产生和它的运动方向相反的阻力。所以,飞机要飞行的话,就必须由力作用于飞机且等于阻力,而方向向前。这个力称为推力。

        典型螺旋桨叶。桨叶的横界面可以和机翼的横截面对比。一种桨叶的表面是拱形的或者弯曲的,类似于飞机机翼的上表面,而其他表面类似机翼的下表面是平的。弦线是一条划过前缘到后缘的假想线。类似机翼,前缘是桨叶的厚的一侧,当螺旋桨旋转时前缘面对气流。

        桨叶角一般用度来度量单位,是桨叶弦线和旋转平面的夹角,在沿桨叶特定长度的的特定点测量。因为大多数螺旋桨有一个平的桨叶面,弦线通常从螺旋桨桨叶面开始划。螺旋角和桨叶角不同,但是螺旋角很大程度上由桨叶角确定,这两个术语长交替使用。一个角的变大或者减小也让另一个随之增加或者减小。

当为新飞机选定固定节距螺旋桨时,制造商通常会选择一个螺旋距使得能够有效的工作在预期的巡航速度。然而,不幸运的是,每一个固定距螺旋桨必须妥协,因为他只能在给定的空速和转速组合才高效。飞行时,飞行员是没这个能力去改变这个组合的。

        当飞机在地面静止而引擎工作时,或者在起飞的开始阶段缓慢的移动时,螺旋桨效率是很低的,因为螺旋桨受阻止不能全速前进以达到它的最大效率。这时,每一个螺旋桨叶以一定的迎角在空气中旋转,相对于旋转它所需要的功率大小来说产生的推力较少。

5. 船用螺旋桨结构图

就金属来说的话,铜的防腐蚀性较高,也就是说生锈什么的比较难,你可以在日常生活中发现,古代的青铜器到了现在都比较完好,钱币保存也较好,可是铁几乎保存不了,在长时间水下作业时,优先考虑耐腐蚀性和抗压性,铜做的比较好,所以潜艇螺旋桨以铜合金为主,因为使用环境不同,军事用合金种类也不同,比如飞机要求轻量化,固然用钛合金

6. 船用螺旋桨推进原理

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。

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。

7. 船舶螺旋桨的工作原理

螺旋桨船靠螺旋桨产生动力推动。螺旋桨又分定距浆和调距浆,其原理都是靠螺旋桨的旋转来使船舶获得一个反冲力。源动力可以是柴油机、汽轮机、燃气轮机、核动力,也可以是混合动力。其实螺旋桨只是船舶推进器的一种,此外还有喷水推进器。

8. 船用螺旋桨原理与结构图

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。

9. 船舶螺旋桨结构

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。

定距螺旋桨,螺距是固定不变的其特点是构造简单,重量轻,所以才船舶上得到广泛应用。

变距螺旋桨,螺距是可以调节的,通过螺旋桨变距机构,有液压或电力驱动来调节螺距。

最初使用的是双距螺旋桨。高速时用高距,低速时用低距,以后又逐步增加了桨距的数目。

10. 船用螺旋桨原理与结构视频

说的很慢应该是通过视频看吧。如果用肉眼,应该不会有这种感觉。

首先有个原理要搞明白,你通过视频看到的螺旋桨的转动是先用相机录下来再播放出来的东西。问题就出在这个录制上。

一般相机或者摄影机录制视频都是24帧或者30帧,前几年李安有个电影,卖点好像是120帧。

现在所有视频实现形式其实都是通过连续的相片曝光来实现视频功能。帧是什么概念,就是一秒钟拍摄相片的次数,比如24帧,一秒钟连续拍摄24张照。

而现在螺旋桨的转速,一秒钟上万转,等于说,拿24帧的摄像机来说,一帧的空隙,螺旋桨已经转了几百次,而每一帧的间隙,螺旋桨的桨叶不一定在什么位置。

所以视频看起来,螺旋桨有时候会转的慢,有时候还会反转。

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