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          螺旋槳類型和螺旋槳結構

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          螺旋槳類型和螺旋槳結構

          發布日期:2019-12-19 作者: 點擊:

          螺旋槳是一種類似旋轉風扇的結構,用于通過利用船舶主機產生和傳輸的動力來推進船舶。 傳遞的動力從旋轉運動轉換為產生推力,該推力將水賦予動量,從而產生作用在船上并推動其前進的力。


          一艘船根據伯努利原理和牛頓第三定律推進。 在葉片的前,后側會產生壓力差,水在葉片的后面加速。



           

          來自螺旋槳的推力被傳遞以使船舶通過一個傳動系統,該傳動系統由主機曲軸,中間軸及其軸承,管軸及其軸承以及Z終由螺旋槳本身產生的旋轉運動組成。


          根據船舶的速度和操縱要求,一艘船可以安裝一臺,兩臺甚至很少三臺螺旋槳。


          螺旋槳的材料和結構

          船用螺旋槳由耐腐蝕材料制成,因為它們可以直接在作為腐蝕促進劑的海水中運行。 用于制造船用螺旋槳的材料是鋁和不銹鋼的合金。 其他常用的材料是鎳,鋁和青銅的合金,比其他材料輕10%至15%,并且具有更高的強度。



           

          螺旋槳的構造過程包括通過焊接或鍛造將多個葉片連接到輪轂或輪轂。 鍛造刀片可靠性高,強度更高,但與焊接刀片相比價格昂貴。 船用螺旋槳由螺旋表面的各個部分共同構成,這些螺旋表面共同作用以在螺旋作用下在水中旋轉。


          螺旋槳類型

          螺旋槳根據幾個因素進行分類。 不同類型的螺旋槳的分類如下所示:


          A) 按安裝的葉片數量分類:

          螺旋槳槳葉可能從3槳螺旋槳到4槳螺旋槳,有時甚至是5槳螺旋槳。 但是,Z常用的是3葉片和4葉片螺旋槳。


          但是,Z常用的是4葉片和5葉片螺旋槳。


          對于葉片數Z少的螺旋槳,即2葉片螺旋槳,螺旋槳效率Z高。 但是,為了獲得強度系數并考慮到船舶,海上和天氣所承受的重載荷,不將兩個葉片式螺旋槳用于商船。


          三葉螺旋槳

          三葉片螺旋槳具有以下特征:


          制造成本低于其他類型。

          通常由鋁合金制成。

          具有良好的高速性能。

          加速度優于其他類型。

          低速處理效率不高。

          四葉螺旋槳

          船舶螺旋槳

          圖片來源:薩加爾上尉


          四葉片螺旋槳具有以下特征:



           

          制造成本高于3葉片螺旋槳。

          4個葉片螺旋槳通常由不銹鋼合金制成。

          具有更好的強度和耐久性。

          提供良好的低速處理和性能。

          在波濤洶涌的大海中具有更好的抓地力。

          4葉片螺旋槳比所有其他類型的飛機都具有更好的燃油經濟性。

          5葉片螺旋槳

          五葉片螺旋槳具有以下特征:


          制造成本更高。

          所有其他類型的振動都Z小。

          5片螺旋槳在波濤洶涌的大海中具有更好的保持力。

          6葉螺旋槳

          制造成本高

          所有其他類型的振動都Z小。

          6片螺旋槳在波濤洶涌的大海中具有更好的抓地力。

          使用六葉片螺旋槳時,螺旋槳上方的感應壓力場減小

          大型集裝箱船主要裝有5或6葉片螺旋槳。




          B) 按槳距分類 :

          螺旋槳的螺距可以定義為螺旋槳每旋轉360?所產生的位移。 基于螺距的螺旋槳的分類如下。


          固定螺距螺旋槳

          固定螺距螺旋槳中的葉片永久固定在輪轂上。 固定螺距式螺旋槳是鑄造的,葉片的位置以及螺距的位置是永久固定的,在操作過程中不能更改。 它們通常由銅合金制成。


          固定螺距螺旋槳堅固且可靠,因為該系統不像受控螺距螺旋槳(CPP)那樣包含任何機械和液壓連接。 制造,安裝和運營成本低于可控螺距螺旋槳(CPP)類型。 定距螺旋槳的可操縱性也不如CPP。


          這些類型的螺旋槳安裝在對機動性要求不高的船上。


          cpp與fpp


          可控螺距螺旋槳

          在受控螺距型螺旋槳中,可以通過機械和液壓裝置使葉片繞其垂直軸旋轉來改變螺距。 這有助于在恒定負載下驅動推進機械,而無需換向機構,因為可以改變螺距以匹配所需的工作條件。 因此,可操縱性提高了,發動機效率也提高了。


          該缺點包括油污染的可能性,因為用于控制螺距的凸臺中的液壓油可能會泄漏出去。 從安裝和操作角度來看,這都是一個復雜而昂貴的系統。 此外,俯仰可能會卡在一個位置上,從而難以操縱發動機。


          另請參閱: 可控螺距螺旋槳(CPP)與固定螺距螺旋槳(FPP)


          但是,由于較大的輪轂可容納葉片變槳機構和管道,因此CP螺旋槳的螺旋槳效率略低于相同尺寸的FP螺旋槳。


          螺旋槳尺寸:通常,較大直徑的螺旋槳效率更高。 但是螺旋槳的實際尺寸將取決于它將用于的船舶類型以及以下因素:


          船尾結構與設計

          船首與船體之間的凈空要求

          船舶的一般壓載狀況。 對于油輪和散貨船,螺旋槳的尺寸比集裝箱小

          船的設計草圖

          螺旋槳尺寸近似值

          對于集裝箱船d / D = 0.74

          對于散貨船和油輪d / D = 0.65

          d:螺旋槳直徑,D:設計吃水深度


          螺旋槳重載的原因

          向螺旋槳提供發動機動力,以使船向所需方向旋轉和推進。 如果提供給螺旋槳的功率量產生的轉速不同,則認為螺旋槳處于重載運行狀態,這可能是由于以下原因造成的:


          螺旋槳葉片損壞

          船體結垢導致船體阻力增加,導致尾流場發生變化

          在波濤洶涌的海上

          船舶逆流航行

          船舶在輕壓載狀態下航行

          船在淺水中航行

          平尾船


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