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古代船舶螺旋桨(古代船舶螺旋桨的作用)

时间:2022-11-19 22:03 点击:108 编辑:邮轮网

1. 古代船舶螺旋桨的作用

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。

2. 船的螺旋桨的作用

一、螺旋桨的功用

螺旋桨的功用是将船舶主机发出的功率转变为船舶前进(或后退)的动力。

推动船舶前进的各种机构统称为船舶推进器。船舶推进器有螺旋桨、喷水推进器、平旋推进器、明轮和Z形推进器等。其中,螺旋桨的结构简单,重量轻,效率高,工作可靠,是目前船舶应用最广泛的推进器。

螺旋桨是一种反作用式推进装置,螺旋桨旋转时,桨向后(或向前)推水并受到水的反作用力而产生向前(或向后)的推力。

二、螺旋桨的结构

螺旋桨是由桨叶和桨毂两部分组成。桨叶是螺旋桨产生推力的构件,通常有三叶和四叶。桨毂是桨叶与桨轴的连接构件。有些螺旋桨还安装有导流罩(流线型桨帽),使螺旋桨尾部的线形光顺,降低螺旋桨工作阻力。

1、叶面与叶背

从船尾向船首看到的桨叶的一面称为叶面,另一面称为叶背。

2、导边与随边

螺旋桨正转时桨叶先入水的一边称为导边,后入水的一边称为随边。

3、叶根与叶稍

桨叶与桨毂相连处为叶根,远离桨毂的一端称为叶梢。通常叶根较厚而叶梢较薄。

4、右旋桨与左旋桨

螺旋桨正转旋向为顺时针的螺旋桨叫右旋桨,正转旋向为逆时针的螺旋桨叫左旋桨。

5、外旋与内旋

对于双桨船,左桨左旋,右桨右旋叫外旋;左桨右旋,右桨左旋叫内旋。为避免夹带漂浮物而损坏桨叶,船舶一般多采用外旋桨。

三、螺旋桨的常见缺陷

螺旋桨的常见缺陷有腐蚀、磨损、裂纹、弯曲和折断等。

3. 船用螺旋桨原理

原理:船用舵是小展弦比(即舵高与舵宽比值)的平板或机翼结构。当舵转动时候,作用在舵叶上的力可以分解为舵阻力与舵升力,其中舵阻力是沿着流体流动的方向(也就是船舶航行方向),舵升力垂直于流体流向。

舵升力相对于船舯会产生转舵力矩,使得船舶转向。船舵本义:船尾用以控制行向的装置。单提“舵”字,默认一般指船舵,如把舵(掌舵)。

随着科技的发展和进步,也出现了“车舵(汽车驾驶时控制方向的装置)”和“机舵(应用偏航运动原理制作的飞机末尾部分的附着有纹摺的,或可活动的辅助机翼,在飞行时用来控制其水平动向)”。

“船舵”,附设于船体外,利用船舶航行时作用于舵叶上的流体动力而控制船舶航向的装置。通常由舵叶和舵杆组成。船舵是用来操纵和控制船舶航向的,一般位于船尾,又称船尾舵,它是中国造船技术方面的一项重大发明。

4. 船舶螺旋桨原理

这个的基本原理就是:0号和1号(注满油脂)密封圈(皮碗)用来防止海水进入尾轴管。艉轴管中注满用于润滑冷却的滑油,而2.3.4号密封圈防止油从轴系前后溢出。这时候船外的海水压力作用在0号和1号密封圈上,因为皮碗的开口朝外,所以海水的压力会牢牢的把皮碗压在轴上,这样虽然密封效果更好,但是会加剧密封圈的磨损(尾密封的密封圈更换很困难),为此我们会在尾轴管中加压来尽量平衡外部压力(加压不能过大,压力过大油会溢出)。加压的方式我们一般采用设置重力油柜

但是对于吃水较深,变化较大的船舶恒定的压力并不能满足我们的要求,我们还会设置高低位重力油柜或者带气压调节的充气密封系统。

5. 船舶螺旋桨的工作原理

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。

6. 船桨的作用是什么

这个是根据力的作用是相互的原理,可能是海龟之类的启发的吧

7. 古代船桨又叫什么

船桨的近义词是船柁。船桨是一个手可以抓的把底下是一个一米长,宽有两指长。可以划水。保持船前进。

船拕是掌握船的方向。使船保持平衡。现在所有的床上都有。 人要掌握自己的方向,就像船拕一样。老师能保持平衡,那人生也需要保持平衡。才能使自己的路不会偏向。

8. 古代船舶螺旋桨的作用是

和大多数人猜想的不一样,螺旋桨其实基本不使用钢铁材料打造,因为这玩意儿不耐腐蚀,而且不易加工切割,因此在二战之前,不管是军用还是民用螺旋桨大多采用的是高强度黄铜(铜锌锡合金)铸造而成。这种材料强度较高,又比钢材更好加工塑型,特别是在海水的高盐环境下有很好的耐腐蚀作用,在造船业曾经得到了长时间的青睐。

(1911年泰坦尼克号黄铜螺旋桨安装)

但是随着船舶特别是军舰的快速发展,吨位越来越大,速度越来越快,黄铜逐渐显露出自己的劣势。首先万吨级海轮要求使用与自己体型相符的米级以上大叶片螺旋桨,而黄铜材质的抗拉强度和耐腐蚀疲劳性较弱,因此必须保持一定的厚度和体积才能满足要求,而这就造成了螺旋桨重量过大,不仅增加了船舶动力负担,而且对传动轴承的磨损也更加剧烈。

(脾斯麦号战列舰)

另一方面,船只速度的加快促使螺旋桨的旋转速度不断提高,附加在叶片上的空泡腐蚀量(旋转过程中气泡快速生成与爆裂造成的腐蚀)也成倍增加,而这就导致黄铜发生了不可逆转的脱锌现象,结构强度进一步降低。随着黄铜螺旋桨经常性的开缝破损断裂,迫切地要求人们找到一种更适用于大型船只的新型螺旋桨材料。

(螺旋桨边缘空泡腐蚀)

这样的尴尬最终被英国海军所打破,在二战中,英国海军为了提高鱼雷艇的速度,给它们加装了飞机发动机,这使得螺旋桨的速度成倍增加,结果在使用黄铜螺旋桨的试验过程中发生了非常严重的空泡腐蚀现象,有时候甚至没到100海里就直接龟裂折断。英国海军在经过多次试验对比后,最终选择了一种新型的镍铝青铜材料制造螺旋桨,并最终获得了成功。

(英国1935年级高速鱼雷艇)

镍铝青铜材料是具有跨时代意义的,它的密度比黄铜小10%,但是耐空泡腐蚀性能是黄铜的3倍,腐蚀疲劳强度是黄铜的2倍,在海水特别是高污染海水中的脱材料现象也比黄铜要小50%以上,难能可贵的是镍铝青铜还继承了黄铜材料易铸造,好切割的优点。经过实际应用统计,使用镍铝青铜材料制成的螺旋桨厚度减少了8%,重量减轻15%,螺旋桨的寿命提高两倍以上,效率提高20%。正因为它如此优良的特性,在二战后迅速普及,成为了大型船舶,特别是大型潜艇和军舰(包括航母)螺旋桨材料的不二选择!

在镍铝青铜材料的基础上,西方各国还通过调整镍铝成分配比以及使用新的急冷铸造法,进一步提高了军舰螺旋桨的耐腐蚀性能和抗拉强度。而为了减少船只噪音,又通过增加螺旋桨叶片和使用大倾斜的外形,取得了不错的静音效果,在泵推技术没有诞生之时,七叶大倾斜螺旋桨是各国核潜艇的标配,航母因为对噪音的要求没有核潜艇高,因此使用的多是维护性和成本更低一些的五叶大倾斜螺旋桨。

(潜艇七叶大倾斜螺旋桨)

而即使有了镍铝青铜材料和急冷加工技术,想要铸造打磨出合格的航母螺旋桨依旧不是那么容易。美军尼米兹和福特级航母上总共有4个五叶螺旋桨(便于转向机动),每一个直径大约6.4米,重量约为30吨。

(尼米兹级航母螺旋桨)

然而这么大的航母螺旋桨却对精度的要求极其严苛,表面要求绝对平整光滑,曲面角度要求丝毫无差,加工铸造难度极大。以几个工人轮班打磨数十天才能完成,现在多采用7轴五联动大型数控机床加工,效率提高了十倍以上,但是这种机器目前全世界能制造的不超过五个!你说难度大不大?

9. 古代船舶螺旋桨的作用是什么

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。

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