螺旋桨基础知识

螺旋桨基础知识
船舶在海上航行，靠的是螺旋桨在水下旋转产生推力实现的，如果我们把主机称为船舶的心脏，则我们可把螺旋桨称为船舶的腿，别以为螺旋桨很简单，其实它也相当的复杂，造一条船，要保证船舶的性能，就要靠机桨和船体的匹配，所以通常螺旋桨和船体需要做实验才能知道其性能，而船舶的其它设备则无需做船模实验，只要做出厂实验满足规范要求即可。

下面我们就浅谈一下螺旋桨的基础知识
效率曲线
螺旋桨效率曲线图如是图1所示
K F是螺旋桨推力系数，和转速是二次方的关系。

按照相似定理通过船模实验求得。

K M是螺旋桨轴的扭距系数，螺旋桨转速也是二次方的关系，按照
相似定理通过船模实验求得。

纵坐标是螺旋桨的效率，横坐标是进速系数值，用J表示
J=v/nD
V螺旋桨相对于水的速度
n表示螺旋桨转速
D表示螺旋桨直径
公式的含义是螺旋桨每转一圈相对于水的进程与直径的比值。

通常是根据这个曲线来设计螺旋桨的最佳工作点的，以此达到最好的效率。

螺旋桨操作工况
定距桨操作工况
定距桨只有一个最佳工作点，就是在设计转速下达到设计的转距，此时螺旋桨才能达到设计的功率 .如图2的1号线所示
通常这个设计点是船舶处于设计的负载状态下，船体清洁，水面无风浪，自由航行状态。

当由于船体有污，或风浪很大时，或水很浅，此时航速变慢，船的进速系数J值变小，轴的扭距增加，由公式M=9550*P/n 可知，必
然引起原动机的功率增加，，M表示扭距，P表示功率，n表示转速。

如图2的3号线所示，原动机的转速达不到设计转速，原动机要降速运行，否则会引起超负荷。

当船舶货没装满，半载前行时，此时船舶的阻力变小，航速就会变快，J值增加，如是图2 的2号线所示，轴的扭距变小，原动机的转速达到设计转速时，扭距达不到设计的扭距，此时原动机的功率达不到设计的功率，不能充分发挥作用。

调距桨操作工况
由于调距桨的螺距可以改变，所以在任何情况下都可以使原动机在设计的转速下获得最佳的的扭距，使得原动机可以充分利用其功率。

当船舶的运行阻力增加时，可以减小螺距，原动机不会超负荷，如图3 的2号线所示。

当船舶的运行阻力减小时，可以增加螺距，原动机不会欠功率运行，如图3的3号线所示。

特别是当船舶是多用途使用时，有时需要自由航行，有时需要拖力航行时，调距桨是最佳的选择，而定距桨因为只有一个设计点无法满足全部要求。