水上物流网为船舶与海洋工程行业提供技术支持与动力,是船舶行业最大门户分类网站
全国: | 上海:
水上物流产品分类
  • 豪华私人船,多设施,旅行探险

  • 快速水上运动艇,多用途

  • 利用风力的船,多种用途

  • 设备多样,功能全面

  • 多样刺激,乐趣无限

  • 船只停靠的场所,设施齐备

主页 > 产品分类 > 轮船螺旋桨(轮船螺旋桨工作原理)
轮船螺旋桨(轮船螺旋桨工作原理)
来源:www.shuishangwuliu.com 时间:2022-10-29 06:10 点击:179 编辑:admin

1. 轮船螺旋桨工作原理

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. 船的螺旋桨工作原理

船在静水中漂浮时受到两个作用力,一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力,方向垂直向下,它的作用点称为重心,一个是船外水压力所形成的浮力,方向垂直向上,等于船舶所排开同体积的水的重量,称排水量,它的作用点位于排水体积的中心,称为浮心。

船舶的平衡漂浮状态可分为正浮状态、纵倾状态、横倾状态、任意状态。为了保障船舶安全,船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力。

正浮状态,是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。纵倾状态,是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾吃水叫首倾,船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。

横倾状态,是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现,横倾状态。任意状态是指既有横倾又有纵横倾的状态。

船在水面上平衡的条件是;重力等于浮力,重心和浮心位于同一铅垂线上。如果船的浮心和重心不在同一铅垂线上,船就会倾斜,使排水体积形状及浮心位置改变,直到浮心重新被调整到和重心同一的铅垂线上获得平衡为止。

船舶是浮体,决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。其漂浮条是,重力和浮力大小相同,方向相反,而且两力应作用在同一铅垂线上,船舶重力即船舶的总重量。船舶浮力是指水对船体的上托力。根据阿基米德定理,船舶浮力大小等于船体所排开同体积水的重量。

3. 轮船螺旋桨 传动原理

船舶动力装置包括三个主要部分:主动力装置、辅助动力装置、其他辅机和设备。

主动力装置,又称推进装置,是为船舶提供推进动力,保证船舶以一定速度的各种机械设备,包括主机及其附属设备,是全船的心脏。主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。当启动主机,即可驱动传动设备和轴系,使推进器工作。当推进器,通常是螺旋桨,在水中旋转时就能使船舶前进或后退。

辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量,供船舶航行、作业和生活需要的装置,包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置,如发电机组、副锅炉等。

4. 螺旋桨推动船前进是什么原理

轮船可以来自两种不同的机器:涡轮机和蒸汽机。

蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。今年新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。

现代轮船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和比帆船快。它们比较可靠,到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。

5. 轮船螺旋桨工作原理图

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。

中文名

螺旋桨

外文名

propeller

原理

旋转后产生反推力

始祖

阿基米德螺旋泵,竹蜻蜓

6. 轮船螺旋桨作用

螺旋桨旋转的速度越快,那么飞行的速度也就越快,旋转的动力变成能够使飞机飞行的动力。

在当时,想要在空中成功飞行的飞机要具备以下几点:飞机的自重和尺寸不大、飞行速度也比较慢、飞行高度也比较低等,只有螺旋桨飞机符合全部的要求。在现代螺旋桨飞机仍然有着重要的作用。不管飞机的发动机如何改进,螺旋桨飞机都占有一席之地,现在用作飞行员训练的初教机都是统一使用的螺旋桨飞机。

7. 轮船螺旋桨工作原理图解

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。

8. 轮船螺旋桨工作原理是什么

船在静水中漂浮时受到两个作用力,一个是船舶本身以及所载物品、人员重量引起的重力,方向垂直向下,它的作用点称为重心,一个是船外水压力所形成的浮力,方向垂直向上,等于船舶所排开同体积的水的重量,称排水量,它的作用点位于排水体积的中心,称为浮心。

船舶的平衡漂浮状态可分为正浮状态、纵倾状态、横倾状态、任意状态。为了保障船舶安全,船舶必须留有一定的储备浮力(也叫保留浮力)。储备浮力是指船舶主甲板以下至水线之间水密空间产生的浮力。

正浮状态,是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。纵倾状态,是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。船首吃水大于船尾吃水叫首倾,船尾吃水大于船首吃水叫尾倾。为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一航未满载的船舶都应有一定的尾倾。

横倾状态,是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现,横倾状态。任意状态是指既有横倾又有纵横倾的状态。

9. 轮船螺旋桨工作原理视频

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。

10. 船用双螺旋桨工作原理

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。