分類
螺旋槳是現代船舶的主要推進工具,現在大部分船舶都是用螺旋槳推進的。螺旋槳有很多種。
根據葉片的數量,螺旋槳有2個、3個或4個葉片,甚至更多。通常,葉片數量越多,吸收的功率越大。
根據結構的不同,螺旋槳可分為定距螺旋槳和變距螺旋槳兩大類。
定距槳的螺距是固定的,具有結構簡單、重量輕的特點,因此在船舶上得到廣泛應用。
變距螺旋槳的螺距可以調節,螺距可以通過螺旋槳變距機構由液壓或電力驅動來調節。起初,使用雙螺距螺旋槳。高速時用高音,低速時用低音,然後逐漸增加音高數。
app應用
普通運輸船1 ~ 2螺旋槳。推進功率大的船可以增加螺旋槳的數量。大型快速客船有兩到四個槳。螺旋槳壹般有3 ~ 4片槳葉,直徑取決於船的馬力和吃水,下端不接觸水底,上端不超過滿水線。螺旋槳轉速不宜過高,遠洋貨船轉速約100轉/分,小型快艇高達400 ~ 500轉/分,但效率會受影響。螺旋槳材料壹般是錳青銅或耐腐蝕合金,也有不銹鋼、鎳鋁青銅或鑄鐵。
自20世紀60年代以來,船舶趨於大型化。使用大功率主機後,螺旋槳激振引起的船尾振動、結構損傷、噪聲、沖蝕等問題引起了各國的重視。螺旋槳振動的根本原因是螺旋槳槳葉載荷較重,在船後不均勻尾流中工作時容易產生局部不穩定空化,導致螺旋槳作用於船體的壓力、振幅和相位不斷變化。
在普通螺旋槳的基礎上,為了提高性能,更好地適應各種航行條件,充分利用主機功率,研制了以下特種螺旋槳。①可調螺距螺旋槳:簡稱可調螺距螺旋槳,可以根據需要調節螺距,以充分發揮主機的功率;為了提高推進效率,船舶後退時主機的旋轉方向不能改變。通過機械或液壓操縱輪轂中的機構來旋轉每個葉片,從而調節槳距。螺距螺旋槳對槳葉載荷的變化有很好的適應性,廣泛應用於拖船和漁船上。對於壹般的運輸船來說,船-機-槳可以處於良好的匹配狀態。但螺距螺旋槳的槳轂直徑比普通螺旋槳大很多,葉根截面又粗又窄。在正常運行條件下,其效率低於普通螺旋槳,且價格昂貴,維護復雜。(2)導管螺旋槳:在普通螺旋槳外緣增加壹個翼型截面的圓形導管。這種導管也被稱為科裏奧利導管。導管與船體固定連接,稱之為固定導管,導管與旋轉舵柱連接,還兼作舵葉,稱之為可旋轉導管。導管可以提高螺旋槳的推進效率,因為導管內流速高,壓力低,導管內外的壓力差對管壁形成附加推力。導管與螺旋槳葉片之間的間隙很小,限制了葉尖周圍的流動損失;導管可以減少螺旋槳後面的尾流收縮,減少能量損失。但導管螺旋槳的換向性能較差。固定導管螺旋槳增加了船舶的轉彎直徑,可旋轉導管可以提高船舶的轉彎性能。導管螺旋槳主要用於推動船只。③串列螺旋槳:兩個或三個普通螺旋槳安裝在同壹根軸上,同方向同速度旋轉。在螺旋槳直徑有限的情況下,可以增加槳葉面積,吸收更多的功率,有利於減振或避免空泡。串列螺旋槳重量較重,螺旋槳軸伸出較長,增加了布置和安裝難度,使用較少。(4)對轉螺旋槳:兩個普通螺旋槳壹前壹後安裝在同心的內外軸上,以相同的速度反方向旋轉。由於能減少尾流旋轉損失,效率略高於單槳,但其軸系結構復雜,尚未在大型船舶上應用。⑤直葉螺旋槳:由4 ~ 8片垂直葉片組成。直葉螺旋槳上部呈圓盤狀,葉片沿圓盤周邊均勻安裝,圓盤底部與船體板平齊。當圓盤旋轉時,葉片繞主軸旋轉,繞自己的垂直軸系擺動,從而產生不同方向的推力。因此,船舶可以原地旋轉,不需要用舵轉向,船舶後退時也不需要改變主機的轉向。但由於機構復雜、價格昂貴、葉片易損壞,僅在少數港口船舶或對操縱性有特殊要求的船舶上使用。它是利用噴出的水的反作用力產生推力的螺旋槳。噴水推進器由水泵、吸水管道和噴水管道組成。以水泵為動力從船的底孔吸水,水通過側管從船的後方向排出,靠水的反作用力推進船。它的機械部分安裝在船上,保護得很好。噴嘴方向可以改變,方便船舶操作。而噴嘴由於直徑有限,管道和水泵效率不高,很少使用,所以整個系統效率低,水泵和噴嘴裏的水增加了船的重量。