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1、艦船常用推進器簡介普通螺旋槳推進器:結構簡單,在低速下效率一般還是較高。普通螺旋槳推進的能量損失:(1)產(chǎn)生軸向誘導速度的損失。在螺旋槳作為推進器來工作時,這種損失是不能完全避免的,但可用適當措施使這種損失盡可能減小。一般,這種損失值將隨螺旋槳載荷系數(shù)的增大而增大。(2)產(chǎn)生周向誘導速度的損失,或稱為水流扭轉損失,其損失值也將隨螺旋槳載荷系數(shù)增大而增大。(3)運轉時槳葉與水的粘性摩擦作用而產(chǎn)生的損失,或稱為剖面阻力損失。螺旋槳的誘導損失和剖面阻力損失這兩項約共耗螺旋槳35%~60%的功率,也就是說,螺旋槳一般從
2、主機取得的功率中用于退出按的功率大約僅占40%~65%。(4)螺旋槳與航體相互作用,即螺旋槳的附體阻力損失。減小能量損失的措施:(1)為減小誘導損失,可采用直徑更大的螺旋槳,但會增加剖面阻力損失。(2)為了減小水流扭轉損失,可采用特殊的導流設備,例如:反應舵,舵推力鰭以及流線型舵等,減小尾流旋轉,回收尾流能量,達到提高推進效率的目的。(3)為了減小剖面阻力損失,必須注意槳葉剖面形狀的選擇,在理論設計中,合理選取槳葉寬度,葉厚比及剖面形狀,可使剖面阻力損失達到最?。?)螺旋槳與船體及附體的合理配合,不僅能減小推力
3、減額分數(shù)和更有效的利用伴流能量,并且也能改進螺旋槳本身的效率。導管螺旋槳導管螺旋槳也稱套筒螺旋槳,它是在螺旋槳的外圍加上啊一個環(huán)形的套筒構成的。分為加速型導管(收縮管)和減速型導管(擴張管)。優(yōu)點:(1)對于螺旋槳載荷較大的船舶,可獲得較高的效率。(2)在海上航行時,導管槳受外界海況變化影響較小,導管螺旋槳比飛導管螺旋槳的效率降低要少。(3)導管對螺旋槳有保護作用。(4)導管能使航向穩(wěn)定性得到顯著改善。(5)當采用“轉動導管”時,導管可代替舵,主要用于小船。缺點(1)倒車時操縱性差。(2)在淺水區(qū)域航行時,易將
4、碎石、雜物吸入導管;在冰區(qū)航行時,易遭破壞。(3)導管內壓力降低,易發(fā)生空泡現(xiàn)象,引起導管槳剝蝕??烧{距螺旋槳對于多工況船舶,由于螺旋槳工況變化較大,使用固定螺距螺旋槳只能在設計工況下充分發(fā)揮主機功率,而在其他工況下是不能充分發(fā)揮主機功率的。但此時若采用可調槳,則可借助槳轂中的操縱機構改變槳葉的螺距,使之在各種工況下充分吸收主機功率。串列螺旋槳串列螺旋槳是兩只特定的普通螺旋槳安裝在同一軸上以相同轉速且相同方向運轉的推進器。優(yōu)點:(1)在盤面比較大和直徑不受限制的情況下,串列槳的效率和相同盤面比普通螺旋槳相當,甚
5、至更高一些;對負荷較重的船舶,串列槳效率較高;在推進器直徑受限的情況下,串列槳效率較高,且直徑系數(shù)越大或負荷系數(shù)越大,其效率就增加越多。(2)能改善普通螺旋槳引起的船尾振動。(3)能改善空泡性能。(4)對外界水流變化的適應性較好。(5)結構簡單,制造、維修方便,甚至在舊船上夜便于改用串列槳。對轉螺旋槳兩個普通(常規(guī))螺旋槳分別裝于同心的兩軸上,以相反的方向旋轉的一中推進方式,也稱為雙反轉螺旋槳。優(yōu)點:(1)后槳吸收了前槳傳給水中的旋轉能量,從而提高了效率。若前后槳配合適當,則可使尾流中幾乎沒有周向誘導速度,其效
6、率比普通槳可提高10%。(2)兩槳之間取得扭矩平衡的能力,不用反扭矩裝置而仍能保持理想的橫向穩(wěn)定性,故常用作魚雷推進器。(3)對轉槳總得葉面積增加,故在吸收同樣功率時,其載荷較普通單槳低,有利于避免空泡發(fā)生。對同樣的直徑,在較低的葉片載荷下可吸收較大的功率。在一定載荷下,對轉槳所需直徑較普通單槳小。缺點:(1)必須通過正反同心軸傳遞功率,從而引起機械上結構復雜化。(2)需要行星傳動齒輪裝置等,致使制造工藝要求高,造價和維修費用較為昂貴。(3)扭矩平衡雖然較為理想,但它對螺距的變化使非常敏感的,因此一旦推進器設計
7、和制造中發(fā)生微小的誤差,都會引起扭矩平衡的很大變化。與常規(guī)槳類同,在保持功率不變的情況下,對轉槳的敞水效率隨葉數(shù)的增加而減小。但葉數(shù)多者對減小振動有利,葉數(shù)少著對避免空泡有利。目前對轉槳的前后槳葉常用葉數(shù)為3~5葉。常規(guī)噴水推進優(yōu)點:(1)在限制直徑情況下,噴水推進的效率可以比普通槳更高,這是因為,泵的葉輪可以承受比普通槳高的負荷,如普通槳的的推力系數(shù)常小于0.3,而推進泵卻常大于0.5,甚至可達1.0以上。(2)可在空泡數(shù)很低的情況下正常工作,因為泵有較高的抗氣蝕性能。(3)振動小。因為泵的葉輪在導管中工作,
8、流動均勻,激振力小。(4)倒車和回轉時主機轉向不變,倒車回轉較靈活,倒車拖力較普通槳大。(5)減少了船體上的附件,如艉軸和軸架等,有利于減小阻力。(6)能在多工況下較好的發(fā)揮主機功率,因此在多工況船舶下采用也較有利。缺點:(1)在吃水不限制的情況下,與普通槳比,噴水推進效率較低,故一般在常規(guī)船上不采用。(2)噴水推進系統(tǒng)結構工藝上較復雜(特別是導流片和倒車裝置),建造成本高,檢修也較困