一、螺旋桨的力学原理?基本原理是动量定理,将水和船是一个整体考虑,整个系统的动量是一定的,当然螺旋桨运动起来后,螺旋桨向后推动水流,使水获得了向后的动量,船获利了向前的动量,整个系统的动量仍然与螺旋桨运动前相等。 也可以说是作用力与反作用力原理,螺旋桨推动水流,水流也给桨一个反作用力。 二、轴效率是什么?轴效率是针对船舶而言,即螺旋桨收到的功率与主机输出功率之比,是考虑整个轴系(包括中间轴承、推力轴承和尾轴管等)的传送损耗后的轴系传输效率。 一般认为,对于船舶而言,主机输出的功率通过整个轴系传送到螺旋桨时不能百分百被螺旋桨收到,通过中间设备的传送是有一定损失的,所以该值一般总小于1.0。根据船型及轴系布置的不同,该值一般在0.95-1.00之间。该值一般也是根据经验数据取得。 轴效率影响因素: (1)伴流的影响 船在水中作前进运动时,由于水的黏性,船体的形状以及波浪的影响,使船体周围有一股水流沿着船舶运动方向而流动,这一水流称为伴流。伴流的存在对提高推进效率是有利的,应充分利用。顶推船队螺旋桨的效率比吊拖时高,其重要因素是顶推船队推船的螺旋桨能在驳船队所产生的伴流中工作;而吊拖船队拖船在驳船队之前,驳船队所产生的伴流不能被拖船所利用,故效率低一些。但是,这种收获不是凭空而来的,而是来自船舶主机所产生的能量。 (2)吸力的影响 螺旋桨工作时,桨叶叶背压力降低,使螺旋桨前方压力连续降低和流速向盘面增加,形成吸流,吸流的流速增加;流速的增加也引起摩擦阻力增大,这些阻力的增大有如螺旋桨对船体存在吸力一样,因此称为螺旋桨的吸力。这也意味着只要螺旋桨工作就会使阻力增加,而阻力的增加就会使原有的船舶有效推力减少,相当于存在推力的减额,所以一般把船体阻力增加的部分称为推力减额;螺旋桨负荷越重,船尾尾型越肥、螺旋桨越贴近船壳板,则推力减额越大。 三、海豚为什么喜欢在船头或船边陪着快速航行的船游?因为船行驶的时候螺旋桨会产生推动力,同时周围的海水也会产生一种力,海豚在这两种力的作用下可以借助外力游动, 从而达到节省体力的目的。而且船开过把海深处的鱼和浮游生物搅到海面上,这也成了海豚的美味佳肴。 四、在行驶中跳船会被吸入船尾吗?不一定,要看轮船宽度以及螺旋桨的位置,如果是很宽的邮轮加上单螺旋桨,从船一舷跳下去很难在二三十米开外被螺旋桨吸进去。 但是也有可能被吸入到水底,如果船小,你又跳的不远,那么在入水的瞬间,就会被螺旋桨高速旋转产生的吸力吸入水底。 五、船的螺旋桨能把人吸进去吗?答:人在船身的这一侧且离螺旋桨较近时很容易把人吸进去。因为螺旋桨是船的推进器,在旋转时将船附近的水向后推出,利用物体间力的作用相互的原理使水对船产生一个向前的推力。 正是因为螺旋桨向后推水,使螺旋桨附近水的压强变小,所以这个位置附近的人容易被吸进去。 六、螺旋桨空泡效应?根据伯努利定律,螺旋桨高速旋转,由于桨叶的高速移动,则桨叶背部的压力必然降低,形成一个吸力面,低压就这么产生了,当压力低于水的饱和蒸气压时,液体中的液态分子就转化为气态分子,最终会突然产生大量的气泡,被称为“空泡效应”。 常规的螺旋桨最佳转速只有300-600转,大型货轮的最佳转速甚至不到100转。一旦超过这个转速,空泡就开始出现,转速越高空泡就越严重。 |
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