螺旋桨这泡的防治
浅析螺旋桨空泡的避免或延缓措施
2P o 定义减压系数为 { ~ / )(bV) 1 v , = )(P =v o 。如 { 0 / 一 < 表示压力增高, { ) 表示压力降低。
≤三 三兰 兰 - ;
系 数 ,压力最 低 。在极 限状 态 { 一 3 P k = p / v ,则不 发生 空
泡的极限速度为 :
:
V{ p一
空泡 :气化空泡一 水中空气逸出到气核 ,汽化空泡一 水爆发 式汽化,似是空泡一 水中气核膨胀。空泡判别条件只对汽化空泡 近似正确 二、空泡对螺旋桨性能的影响 :第一阶段:局部空泡,对水 动力性能无明显影响,但可能产生剥蚀。第二阶段 :空泡区拖到 随边之外 ,无剥蚀 ,但使对水动力性能恶化。前者对性能影响不 大,但产生剥蚀 ;后者影响性能,但无剥蚀作用。
( )与拱度变化对空泡特性影响相反,当最大厚度位置向尾缘 2 移动时,空斗宽度将变窄,对空泡杵 眭不利 。因此 ,最大厚度 应向导缘移动 。 ()增加最大拱度可将空泡斗向上移动,利用 3
大干v ,压力小于 ,形成 “ 0 吸力”。而叶背上的水流速度小 于v ,压力大于p,形成 “ 口 0 压力”在叶背上取一点B,设该处的 压力为p,流速为v,与切面远前方的A b h 点位于同一线上。运动
研究结果表明,空泡现象与其负荷、空泡数和盘面处伴流分布有 2 、从叶剖面参数着手。叶剖面空泡特性取决于叶剖面上压力分 关 ,与桨叶要素关系密切。发现空泡现象时,按不同空泡位置, 布。压力分布由其厚度和拱度分布确定。因此影响其空泡特性 就 其不 同空泡 机 制 ,采 用 不 同预 防 。 的叶剖面参数有 :叶剖面的最大拱度 ,最大厚度 ,拱度分布 ,
第7章 空泡现象
1894年 1894年,“勇敢”号 勇敢” 小型驱逐舰: 小型驱逐舰:转速比额定 低1.54%;主机总功率比 1.54%; 额定低7.5%;航速只有24 额定低7.5%;航速只有24 节(设计27节) 设计27节
最后修改 方案? 方案?
原因:空泡 原因:
船舶发展存在着二种趋势
高转速和大功率:军用船舶(如高速艇等)主机,并 高转速和大功率:军用船舶(如高速艇等)主机, 将高速主机与螺旋桨直接相连。 将高速主机与螺旋桨直接相连。这类船的螺旋桨上 空泡往往在所难免, 空泡往往在所难免,因而促进了所谓空泡螺旋桨或 全空泡螺旋桨的研究和发展。 全空泡螺旋桨的研究和发展。 船舶大型化和高功率:由于螺旋桨负荷不断增加, 船舶大型化和高功率:由于螺旋桨负荷不断增加, 尾部流场的不均匀性使螺旋桨上产生时生时灭的空 导致桨叶剥蚀损伤, 泡,导致桨叶剥蚀损伤,而且往往伴有强烈的尾部 振动。 振动。
空泡数σ 与来流速度V 空泡数 σ 与来流速度 V0、 水 的汽化压力p 及静压力p 有关, 的汽化压力 pv 及静压力 p0 有关 , 而与桨叶切面的几何特征无关。 而与桨叶切面的几何特征无关。
减压系数ξ只与该处流速V 减压系数ξ只与该处流速Vb对 有关。 来流速度V 的比值( 来流速度V0的比值(Vb/V0)有关。 p0 − pb Vb 2 ξ= = ( ) −1 故在绕流条件下减压系数ξ 故在绕流条件下减压系数ξ随切面 1 2 V0 ρV0 形状、入射角α 点的位置而变, 形状、入射角αK及B点的位置而变, 2 与来流速度V 的大小无关。 与来流速度V0的大小无关。
水动力特性与空泡数的关系
CL 10C D
C L-σ,α=常数
空泡初生
C D-σ,α=常数
空泡初生
螺旋桨鸣音产生机理及防治方法
自古 以 来 , 们 就 知 道 风 能 使 风圆柱 形 线状体 和一 切有 钝后缘 的 叶片在 流体 中共有 的一 种 流体动 力弹性 力 学现象 。民用船 舶 的螺旋桨 鸣音 虽 无太碍 , 但让 人 听了总觉 烦 心 , 令 人怀 疑是螺 旋桨 轴 在什么 地方 与其 它物体 碰擦 的结 果 。 军事舰 艇 的螺 旋桨 鸣音易使 舰 艇暴露 目标 , 而 招
线形 圆柱体 的背 面 。 圆柱体 最宽 截面 的 附近 , 在 附面 层从 圆柱 体表 面 的 两侧 脱 开 , 并形 成 两 个在 流 动 中 和尾部 拖 曳的剪 切层 。这两 个 自由的剪 切层形 成 了
尾 流 的 边 界 。 因 为 自由 剪 切 层 的 最 内层 比和 自由 流
HL n i 1 Ha j a n
K e wor y ds: o e lr;sng ng;g n r tn e h nim ;e i i to pr p le i i e e a ig m c a s lm na i n Ab t a t: s r c Thi a e s u s s t ne a i me h nim fpr pel r s n n s d o h he y ofun s p p r dic s e he ge r tng c a s o o le i gi g ba e n t e t or — s e dy hy o t a dr dyn m is ofc c i p r ls pa at d fo a d p nt tt e s n ng i y c lr s l a c y l s ia e r e l w n oi sOU h i gi s a t pia e u tofhyd o c r— d na i l s cr s na c n c d by K a m a o t x. T h a e o l d st sc n bepr v n e e c y m c e a t e o n e i du e r n v r e i e p p r c nc u e hi a e e t d by r du i r e l r b a e t ale e t m m he ba i fc m pla c ih c a s r qu r m e . ng p op le l d r i dg o l on t s s o o i n e w t l s e ie nt
最新螺旋桨空泡成因、影响和应对
螺旋桨空泡成因、影响和应对方法Carl 天津大学摘要:近二十年里,各种高性能船、新船型的出现,现代化船舶向大型、高速性的发展趋势,致使船舶的主机功率急剧增加,螺旋桨周围水的空化产生的空泡成为一个越来越大的问题。
空泡会经历发生、溃灭,其过程是迅速且剧烈的,从而会导致剥蚀、震动、噪声等。
由于螺旋桨特定类型的空泡和剥蚀的关系现在还没有被充分的认知。
本文将阐述空化产生的原因,并针对螺旋桨空泡进行简单的分类,并分析不同类型的空泡的成因及其主要影响。
最后从空化原理出发针对空泡的危害总结应对办法。
关键词:螺旋桨,空泡,剥蚀,噪声The causes, impact and restraint methods of propeller cavitation Abstract: In recent twenty years, a variety of high-performance ships and new ship forms are gradually emerged. The modern ship develops trending to larger and faster, which requires a significant increase of main engine power. Water around the propeller generates cavitation, which becomes a problem of concerning. The process of cavitation, concluding forming and crush, is swift and violent, which would lead to erosion, vibration, noise, etc. Due to the relationship between types and erosion of propeller cavitation has not been fully cognition, this paper will describe the causes of cavitation, carry on the simple classification for propeller cavitation, and analysis the causes of different types of cavity. Finally embarking from the cavitation principle, this paper will summarize the methods for restraining propeller cavitation.Keywords: propeller, cavitation, erosion, noise1引言1753 年,Euler 曾推测出水管中某处的压强降低到某一负值时,水自管壁分离,而在该处形成一个真空空间。
空泡现象
ξ p0 pb (Vb )2 1
1 2
ρቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ02
V0
来流速度V0的比值(Vb/V0)有关。 故在绕流条件下减压系数ξ随切面
形状、入射角αK及B点的位置而变,
与来流速度V0的大小无关。
不同切面的最大减压系数ξ
+2.0
+1.0
Δp
12ρV
2 0
0
-1.0
αK 11°
+2.0
Δp
12ρV
2 0
+1.0 0
表面无剥蚀作用;但
影响叶0.5切面的1.0水动力1.5 性能。
水动力特性与空泡数的关系
CL 10CD
CL-σ,α=常数 CD-σ,α=常数
空泡初生 空泡初生
0.5
1.0
1.5
2.0 σ
对任一切面来说,空泡出现的部位取
决于空泡数σ 和攻角α 的大小。
a
b
c
叶切面的空泡斗
α(°)
10
背片空泡 泡状空泡
8
6 面片空泡
4
C (σC背α空m泡ax)界限
2
泡
0
Δα
状
空
A(σD αD) 无空泡区
-2
泡
界
-4 -6
限
B(σ B
α面m空in)泡界限
0.5 σc r
1.0
1.5
ξmax ,σ
§7-3 空泡现象及对水动力性能的影响
一、螺旋桨的空泡现象 1.涡空泡 2.泡状空泡 3.片状空泡 4.云雾状空泡
V0 A
B点: pb Vb
A点 p0 V0
B点 pb Vb
用伯努利方程确定A、B两点处压力及速度之间 的关系,即
螺旋桨如何形成空泡
螺旋桨如何形成空泡
基本上应该如此理解,螺旋桨在旋转的时候带动周围的液体高速流动,因为正面的液体被螺旋桨甩出去,由于大量的液体是从正面甩出去了,周围的液体来不及补充近来,所以在螺旋桨的背面就形成一定的真空,这时液体中含有的空气就溢出来,在背面形成气泡,又由于紧跟着液体的挤压,气泡被击碎,所以就形成了空泡腐蚀.
空泡的另外一种形式是超空泡,它的形成还有些不同超空泡(supercavitation)是一种物理现象。
当物体在水中的运动速度超过 100节时,后部就会形成奇异的水蒸气泡,从而产生“超空泡”流体———机械效应。
液体绕物体快速运动时压力会下降,而随着速度的增加,当液体压力等于水蒸气压力时,液体便由水相变为气相,形成水蒸气。
空泡会使水流发生畸变,从而损失水泵、涡轮水翼和推进器的使用效率,还可能导致强冲击波的出现,并引起金属表面的腐蚀。
舰船设计师经常要与制造麻烦的空泡打交道,试图避免出现空泡现象,如将船体设计成流线型等。
物体在水中运动时,还需要克服与水的摩擦力所造成的黏性阻力,这种阻力大约是空气阻力的1000倍。
科学家们为改进设计绞尽了脑汁,谁知最后却惊喜地发现,一个有效的办法竟然是可以利用讨厌的空泡,形成一种可更新的气体包络,使流体对物体表面的浸湿面积最少,从而大大降低黏性阻力,这种低密度气泡就是超空泡。
超空泡是空泡的一种极端形式,当物体在水中的运动速度超过50米/秒时,钝头航行器或安装在头部的气体注入系统就可能产生低密度气穴。
空泡长度与物体的运动速度有关,物体能够在自己产生的长气泡内部,以最小的阻力飞速前进。
轮船螺旋桨防水方法
轮船螺旋桨防水方法
轮船螺旋桨防水方法是非常重要的,因为如果螺旋桨受到水的侵蚀,会导致船只运转不正常甚至停止运转。
以下是一些轮船螺旋桨防水的方法:
1. 防腐蚀涂层:为了防止海水对螺旋桨的腐蚀,可以在螺旋桨表面涂上一层防腐蚀涂层。
这种涂层通常是由氧化铁和锌等材料组成的,可以有效地防止螺旋桨被海水腐蚀。
2. 防水密封:在螺旋桨上安装一个防水密封设备,可以有效地防止海水进入螺旋桨内部。
这种设备通常是由橡胶或塑料等材料制成的,能够防止水分渗透进入螺旋桨内部。
3. 定期清洗:定期清洗螺旋桨表面的海藻和其他杂物,并清除表面积累的盐和污垢,可以有效地防止螺旋桨被侵蚀和腐蚀。
4. 定期检查:定期检查螺旋桨的状态,包括表面有无裂纹或其他损伤,可以及时发现并解决问题,避免问题扩大。
总之,轮船螺旋桨防水是非常重要的,需要采取一些措施来保护螺旋桨,确保船只能够正常运转。
- 1 -。
螺旋桨腐蚀形式及修复工艺综述
工程技术幸福生活指南56幸福生活指南螺旋桨腐蚀形式及修复工艺综述王 强大连海事大学 辽宁 大连 116026摘 要:腐蚀是螺旋桨最常见的一种损坏形式。
本文首先介绍了螺旋桨腐蚀的四种主要形式:电化学腐蚀、空泡腐蚀、冲刷腐蚀和海洋生物腐蚀,及其带来的危害。
然后详细描述了对腐蚀的螺旋桨进行修复的三种方法:焊接修复、热喷涂修复和冷喷涂修复,最后结合国内外对螺旋桨修复的研究现状,指出未来螺旋桨修复的发展趋势。
关键词:螺旋桨;腐蚀;修复1前言 螺旋桨是船舶的推进装置,它可以将主柴油机的输出功率转化为推进功率,推动船舶前进。
由于螺旋桨长时间浸没在水面以下,高速旋转时和海水发生摩擦,以及各种海洋生物的影响,因此螺旋桨在船舶航行过程中会发生不同程度的腐蚀。
螺旋桨发生腐蚀后,不仅会增大和海水之间的摩擦,使效率降低,油耗增加,还会在航行过程中产生噪音,影响船舶的正常航行。
因此我们要了解螺旋桨的腐蚀机理,及时对发生腐蚀的螺旋桨进行修复。
本文介绍了螺旋桨的腐蚀形式及对螺旋桨进行修复的措施。
2螺旋桨腐蚀形式及危害 2.1电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属和电解质溶液相互接触时发生氧化还原反应,其中金属失去电子形成阳离子进入溶液中;溶液中的阴离子得到电子形成气体析出。
目前用来制作船舶螺旋桨的材料主要有两种:锰青铜和铝青铜。
又因为铝青铜的性能更加优良,在海水中的耐磨性和耐腐蚀性比锰青铜更好,且力学性能突出,所以目前船舶螺旋桨多采用铝青铜作为制作原料[1]。
表一:制造船舶螺旋桨用到的两种铝青铜材料的化学成分化学成分(%) 合金牌号镍 铝 铁 锰铜 ZCuAl8Mn13Fe3Ni2 1.8~2.5 7.0~8.5 2.5~4.0 11.5~14.0 其余 ZCuAl9Fe4Ni4Mn24.0~5.0 8.5~10.0 4.0~5.0 0.8~2.5其余从上述表格中我们可以看到,在这两种铝青铜中,不仅有铜元素,还含有不少的铝元素及其他一些金属元素。
螺旋桨空泡现象攻略
其中
由此,
当
时,则 ,此时 ,这也就是说; 是当螺旋桨原地
(用系缆固定)工作时的推力减额系数。
对于鱼雷类型的旋转体,
巴甫连科教授提供了下述公式
(8 30) 式中 为鱼雷尾部壳体之切线与雷体纵轴的夹角。对现有鱼雷系数
当有效推力系数
时,其进速系数值 称为零有效推力的相对
螺距,并用 来表示。
图 8 11 叶元压力分布曲线 当空泡区域扩大,形成空化第二阶段时,就会引起螺旋桨的作用曲 线发生变化,因为在第二阶段空化时,.叶元吸力面上的压力将保持为 饱和蒸汽压力,但其推力面上的压力将总是随着绕流速度的增加而降 低。因此在第二阶段空化时,压力分布曲线所包围的面积以及叶元的升 力系数将随绕流速度的增加而下降。所以推力系数 K1、力矩系数 K2 及效率 亦相应下降。 第一阶段空化虽然不影响鱼雷的工作性能,但在其他方面却带来不 良的影响。我们已经知道,工作在斜流中的螺旋桨,流体流经盘面的速 度场是不均匀的。螺旋桨转一周在不同位置时水的绕流速度及攻角是变 化的,当螺旋桨转到速度低的攻角区域时,吸力面上的压力就增大了, 空泡就会收缩,空泡中的部分水蒸气分子便会凝结,因而周围的水向空 泡集中,冲击桨叶,螺旋桨表面遭破坏,这种现象称为剥蚀。另一方面, 由于空泡周期性地扩张和收缩,所形成的气泡振动导致噪音的产生,这 种噪音对鱼雷的自导装置将产生不良的影响。 应当指出,鱼雷螺旋桨的工作时间很短,空化对其剥蚀作用不大。 我们必须对空化的第二阶段予以注意,在设计螺旋桨时,掌握发生第二 阶段空化时的转数是很需要的,这个转数我们称为临界转数。如果螺旋 桨的转数高于此临界转数,则螺旋桨不可能产生所需要的推力,以保证 鱼雷的航行速度。 螺旋桨空化的临界转数可确定如下:设所研究的叶元在水下 h,深 度以速度 运动.对叶元流过的流线运用伯努利方程式即可写出
螺旋桨防水原理
螺旋桨防水原理
螺旋桨防水原理
螺旋桨是船舶、飞机等交通工具中常见的动力装置之一。
而螺旋桨的防水原理也是保证交通工具正常运行的重要因素之一。
螺旋桨防水的原理主要依靠两部分:一是螺旋桨表层的特殊处理;二是螺旋桨本身的设计。
首先是螺旋桨表层的特殊处理。
螺旋桨表层一般有两种处理方式:一种是整体镀层;另一种是喷涂保护剂。
整体镀层是指通过电镀的方式将一层保护金属覆盖在螺旋桨表面,以达到保护和减少腐蚀的效果。
这种处理方式能够很好地防止螺旋桨表层受到海水侵蚀和损伤,但耐腐蚀性不强,同时生产成本也高。
另一种处理方式是喷涂保护剂。
这种方式不会对螺旋桨造成太大的影响,而且对环境影响也较小。
喷涂保护剂的原理是在螺旋桨表面喷涂一层特殊的物质,使之形成一种覆盖膜,增强螺旋桨的防水和防腐蚀性能。
这种方式虽然相对成本较低,但防护效果也比较短而过期,需要经常重新喷涂。
其次是螺旋桨本身的设计。
不同类型的螺旋桨,设计方式也有所不同。
常见的螺旋桨设计包括:单螺旋桨、双螺旋桨和三螺旋桨。
单螺旋桨一般适用于小型船只,特点是速度较快,但抗风力等方面的
能力较弱。
双螺旋桨的特点是速度较慢,但稳定性较好,适用于大型
船只。
三螺旋桨由于增加了第三个螺旋桨,能够提供更好的推动力和
稳定性,在大型船只上应用较广。
总结起来,螺旋桨防水原理主要有两部分,一是螺旋桨表层的处理,
包括整体镀层和喷涂保护剂;二是螺旋桨本身的设计,包括单螺旋桨、双螺旋桨和三螺旋桨。
这些措施在不同的应用环境下,能够提供相应
的保护和防护效果,确保交通工具的安全运行。
螺旋桨空泡试验指导书
螺旋桨模型空泡试验指导书一、试验目的和意义由于桨叶负荷过重以及船尾流场的不均匀而产生的螺旋桨空泡,是导致桨叶剥蚀损伤和船尾强烈振动的重要原因。
避免螺旋桨空泡激振,已成为近代商船螺旋桨设计中必须考虑的一个重要因素。
因此,对空泡的机理、尺度效应、预测方法及防止对策等问题的研究就显得日趋重要了。
螺旋桨模型空泡试验是进行上述研究的一个重要手段。
试验一般在空泡试验筒或减压水池中进行,螺旋桨模型的进流可以是均匀来流或模拟船尾伴流。
通过本试验可以观察和测量桨叶上空泡的初生、消灭及空泡区域、体积随时间的变化情况,测量不同空泡数时螺旋桨模型的水动力性能等。
本教学试验的目的是使学生对螺旋桨空泡现象有一个感性认识,并初步掌握螺旋桨模型空泡试验的方法。
二、相似定律用模型试验来研究螺旋桨的空泡现象时,除应满足敞水试验的相似条件外,还必须考虑空泡现象的模拟问题。
表征空泡现象的系数是空泡数σ:20021V p p vρσ−=其中,s a h p p γ+=0。
若两几何相似的螺旋桨进速系数相等,则在实桨和桨模对应点处的速度成比例,各对应点处的减压系数:1)/(2120200−=−=V V V p p b bρξ必将一一对应相等。
若能满足对应点空泡数相等,则各对应点处的减压系数ξ与空泡数σ的关系保持一致,因而空泡现象得到了模拟。
在未产生空泡时,两几何相似的螺旋桨只要满足进速系数相等的条件,便可通过伯努利方程推导出压力相似的条件。
但在产生空泡以后,尚需满足空泡数相等的条件。
综上所述,实桨和桨模空泡相似的条件为:m S J J = m s σσ=式中,下标s 和m 分别代表实桨和桨模所对应的值。
现进一步讨论满足上述相似条件时,实桨进速与桨模进速,以及实桨转速与桨模转速之间的关系。
由进速系数相等的条件可以导出:λ1.s m As Am n n V V = 其中m s D D /=λ为模型的缩尺比。
满足空泡数相等的条件为:20202121As s vss Am m vm m V p p V p p ρρ−=−设s m ρρ=,则有vss vmm As Amp p p p V V −−=00假设试验在敞露的水池中进行,且桨模的沉没深度与实桨相等,则s m p p 00=;在常温下进行试验时, vs vm p p =。
船用螺旋桨的空泡效应
船用螺旋桨的空泡效应船用螺旋桨的空泡现象1、涡空泡涡空泡发生在叶梢和毂部。
桨叶随边出现的自由涡片的不稳定性,在尾端不远处就卷起两股大旋涡,在叶梢形成梢窝,在跟部处的涡汇集成毂涡。
涡核中压力最低,当降至某一临界压力时就产生空泡。
2、泡状空泡泡状空泡通常指在叶背上切面最大厚度处所产生的空泡,呈泡沫状。
这时叶切面的攻角较小,导致没末出现负圧峰。
泡状空泡对螺旋桨的性能影响不大,但对桨叶材料有剥蚀作用。
3、片状空泡片状空泡通常指在桨叶外半径部分导边附近产生,呈膜片状,长度不一。
在攻角较大时最容易产生这类空泡。
超空泡流动:若空泡从叶切面导边一直延伸到随便以外,即叶片切面全部为空泡所覆盖。
影响龙叶螺旋桨性能而无剥蚀作用。
局部空泡:若空泡起源于导边而在到随边之前结束。
对螺旋桨有剥蚀作用。
空泡对螺旋桨性能的影响第一阶段空泡对螺旋桨的水动力性能不产生影响,但使叶面产生剥蚀。
第二阶段空泡对螺旋桨的水动力性能产生影响,但对叶面无剥蚀作用。
延缓螺旋桨空泡发生的措施1、从降低最大减压系数入手减小叶跟附近切面的螺距。
单桨船在叶根部分的拌流较大,易产生空泡现象,故可将根部切面的螺距适当减小,从而使该处的最大减压系数值降低,并易保持相当的叶宽以免厚度过大。
采用弓形切面或压力分布较均匀的其他切面形式,有利于延缓空泡的产生。
增加螺旋桨的盘面比,以减低单位面积上的平均推力,使叶背上的减压系数降低。
2、从提高螺旋桨的空泡数入手尽量增加螺旋桨的浸没深度。
减小螺旋桨的转速,即尽可能选用低转速的主机。
提高桨叶的加工精度。
改善船尾部分的形状与正确安装桨轴位置可减小斜流拌流不均匀性的影响等。
3、其他措施对高速船,特别是高速军舰而言,往往螺旋桨空泡在所难免。
一般作如下处理:允许桨叶上有部分空泡存在,在使用过程中应根据其剥蚀情况予以调换。
速度再高时,干脆设法促使其在第二阶段空泡下运转,即所谓全空泡(或称超空泡)螺旋桨的设计问题。
什么是“空泡现象”?为何小小的泡泡,能让螺旋桨变的千疮百孔?
什么是“空泡现象”?为何小小的泡泡,能让螺旋桨变的千疮百孔?
所谓空泡是指一部分压力降至水饱和蒸气压以下时产生的气泡,这些气泡是由蒸气和某些溶解于水中的气体组成的。
空泡产生于发声的振动板的周围,或产生与单位面积升力大的水翼(如水翼或船的螺旋桨)的周围。
也就是说,这些物体的表面压力剧烈下降,最终下降到所在温度的饱和蒸气压以下,这时先生成微小的气泡,然后气泡吸收去气体而逐渐增大。
随着空泡产生,气泡流向下游,一般说,空泡周围的压力会再度上升,而空泡趋向消失。
然而,由于空泡是突然产生的,冲过来的水力会使气泡破裂,并且又激烈地相互碰撞和相互排斥,气泡在造成的冲击状态中反复地被破坏和产生。
这种现象会引起周围的流体产生剧烈的压力变化,发出噪声。
在那里的物体表面除受到冲击引起损伤之外,还会导致阻力显著地增大。
为此,在设计水中运转的机械时,不要造成会产生空气泡的形状,或者设计成即使产生空泡,也不至于对该机械带来不良影响的形状。
增氧机泡沫,竟有大玄机,不注意可能会发生死鱼事件!!!
增氧机泡沫,竟有大玄机,不注意可能会发生死鱼事件内容提要怎样通过增氧机的水花来判断水质的优劣呢?在水产上,我们经常看到各种泡沫。
有白的、绿的、黑的、灰的、褐的,有大的小的,有长的短的,有厚的薄的等等。
因为常见,我们很多时候对它们视而不见。
其实,水里的泡沫,能告诉我们很多信息。
不同的泡沫,产生的原因也是不尽相同的。
泡沫形成的原因池塘里,之所以有泡沫存在,是因为水里产生了某些有机物或者表面活性剂,增大了表面张力,所以产生了大量的泡沫。
但是,同时需要注意的是,有机物种类繁多,某些有机物过多时,不仅不会产生泡沫,还会减少泡沫。
虽然,泡沫的形成和有机物息息相关,但不是所有的泡沫都是有机物造成的!下面带大家来认识泡沫的世界。
增氧机泡沫增氧机打起来的气泡,一样会告诉我们很多信息。
1、正常的增氧机泡沫:正常增氧机打起来的气泡,在离增氧机2-4米左右即散开消失。
如果水色浓的,水花也略带颜色。
2、有机物过多、倒藻(死藻)的增氧机泡沫:①水花线很长的增氧机泡沫:打出来的水花线,超过5米,乃至长达十几米,气泡经久不散,颜色白或者黄。
②增氧机水花颜色浓,或者泡沫颜色很浓:增氧机下部水花颜色过浓(如图左边红色方框所示),或者,打出来的气泡完全就是绿色的(如下图右边泡沫)。
这两种情况,代表着有机物过多、倒藻(死藻)。
因此在这种情况下,要及时处理,防止缺氧倒藻等状况发生。
常规处理办法:1)换水,每天20%以内,水源要干净,没有富营养化的。
2)使用腐植酸遮光、抑制藻类、改底。
3、水花线特别短的增氧机泡沫:水色比较正常,但是增氧机打出来的水花不足两米,看起来感觉像是增氧机打不动一样:水花线特别短的池塘,实践中也经常被人忽略,请大家注意仔细观察。
这种情况,原因是水体太过粘稠。
问题还是出在有机物过多,而且是水体里的底质污染有点严重了。
如上图,同时养鸭的池塘极易出现此种水花。
这种情况下,即使水色很好看,晚上是很容易缺氧的,也要注意亚硝酸氨氮是否超标(十有八九都是超标的)。
不可思议的气蚀现象!气泡可以摧毁一艘巨轮?这是什么原理?
不可思议的气蚀现象!气泡可以摧毁一艘巨轮?这是什么原理?你敢相信一触即破的气泡可以摧毁一艘巨轮吗?1902年,当时最先进的驱逐舰下水试航。
不久后,舰艇航速下降,驱逐性能也大幅降低。
在检查中发现,光滑的螺旋桨变得坑坑洼洼。
可明明采用了极耐腐蚀的合金,为什么还会出现这么严重的腐蚀呢?力学家洛德·瑞利经过10余年的研究发现,造成舰船腐蚀严重的罪魁祸首竟然是水里的气泡。
为什么吹弹可破的气泡有这么大的威力?它们又是怎么形成的呢?舰艇在水中时,螺旋桨快速旋转,在叶片附近就会形成一片低压区,压力的降低会导致海水不加热就能快速沸腾,同时会产生大量的气泡。
这些气泡里不是普通的空气,而是海水瞬间汽化形成的水蒸气,内部压力极大。
在破裂时,能量会集中释放,产生极高的温度和巨大的冲击力,在周围海水的高压下,气泡还会形成像子弹一样的流束。
它的速度约为5千米/秒,当持续冲击叶片表面,会产生无数的细孔和裂纹,加快螺旋桨的腐蚀,这种现象就是气蚀现象。
我们常见的水滴石穿,形成的很大原因就是气蚀。
通过高速摄像机可以发现,在水滴落地的瞬间,猛烈的撞击下会有无数的气泡产生,气泡高速冲击石头。
在长年累月的侵蚀下,再坚硬的石头都会败下阵来。
气蚀现象还常见于离心泵中。
离心泵的叶轮转动会形成低压区,当压力低于液体汽化的压力时,就会引起一部分液体蒸发,产生大量水蒸气气泡。
这些气泡在传输进高压区域后,被挤压急速破裂,产生的强烈冲击力可达几千个大气压,会猛烈冲击水管,严重时能将水管击穿。
除了气蚀,离心泵启动时还会产生一种气缚现象。
此时泵内气体未完全排出,叶轮转动形成的低压无法将液体吸进来,泵就像被“气体”缚住一样失去了自吸能力,而电机也会空转烧坏。
这种现象和气蚀一样,都会产生剧烈振动和刺耳的噪音,影响泵的正常工作。
不过启动前,在泵内灌满液体,就可以有效避免气缚。
而避免气蚀却比较复杂,要防止水温过高压力过低,还要加强材料的强度和韧性,才能降低气蚀危害。
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叶位 置 过 于接 近 船 尾 的 高 伴 流 区 , 到伴 流 场 不 受
均匀 的 影 响 , 叶运 转 过 程 中 时而 在 高伴 流 区 , 桨 时
度 可达 1 ~4mm。这 种 现 象 在 高速 重 负荷 船 舶 的 导管 桨 都 可能 产 生 , 影 响推 进 效 率 , 会 缩短 桨 叶 寿
命 , 时会 引起 噪 声 、 动 等 危 害 。 同 振 近 代 对 螺 旋 桨 空 泡研 究 结 果 表 明 , 旋 桨 的 螺
而在 低伴 流 区 , 变于 正 负 攻 角 的水 动力 作用 下 , 交
易 诱 发 叶 背 、 面都 出现 剥蚀 。与 此相 反 , 后 体 叶 尾
的方 型 系数 比较 小 , 在 圆 盘 面 的来 流 比较 均匀 , 船 因此 螺旋 桨 叶在 4个 象 限 内 , 免 除 空泡 祸 害 , 能 这
当 出现 这 种 空 泡 情 况 时 , 从 改善 伴 流 的 不 应 均 匀 程 度 着 手 , 安 装 导 流 罩 , 木 上 装 整 流 鳍 如 呆 片, 或用 随边 尾 翘 的方 法 使 叶梢 减 载 来改 善 它 。 4 抑 制梢 涡 —— 防止 导 流 管 内壁 空 泡剥 蚀 螺 旋 桨梢 部 处 的 导 管 内壁 剥蚀 的机理 主要 是
加 工很 光 滑 的螺 旋 桨 , 水 中 , 在 当航 速 和 转速
高 于一 定 的临 界 值 时 , 由于 螺 旋 桨 表 面 的界 层 压
力 降低 至 淡 水 温 度 条 件 下 水 的 气 化 压 力 , 中逸 水 出气 泡 。这 种 气 泡推 移 至 减化 系数 较 小 的切 面位 置 时 , 生猛 烈 爆 破 , 螺旋 桨 光 滑 表 面上 出现许 发 在 多被 剥蚀 的微 孔 , 成 片 片海 绵 状 的 凹穴 ,L 形 孑 的深
螺 旋 桨 空 泡 的 防治
王 德 生
( 龙 江省黑河 船舶检验处 黑 黑河 140 ) 6 3 0
摘
要
螺 旋 桨 空 泡 将 影 响 其 推 进 效 率 , 短 螺 旋 桨 使 用 寿 命 , 时 会 引 起 噪 声 、 动 。 文 中讨 论 缩 同 振
几 种 防 治 螺 旋 桨 空 泡 的 措 施 : 洞 法 、 善 船 舶 尾 型 、 制 梢 涡 以 防 止 导 流 管 内壁 空 泡 剥 蚀 等 。 打 改 抑 关键词 螺旋桨 空泡 防 治
左右 , 能 避免 叶 梢 部 的 背空 泡 ; 其 根部 的面 空 才 但
泡则 将依 然 如 故 , 时最 佳 办 法 就是 根 部 打 1个 、 此
收稿 日期 ;0 20 — 1 2 0 — 52
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黄 元 生 : 型 船 舶 建 造 质 量 控 制 浅 谈 小
在离 心 力 的影 响 下 , 泡 的 溃 灭 发 生 在 坚 实 的导 空 管 内壁 , 重 地 剥蚀 导 管 的 中环 内壁 。 严 为改 善 导管 内壁 的空 泡 剥 蚀 , 设 法 抑 制 或 推 迟 梢 涡 空 泡 的 应 产生 。 由于 这 种 现象 早 于 桨 叶面 泡 的发 生 , 因此导 管 剥 蚀很 难 幸 免 。 目前 导 管 空泡 的研 究 方 兴未 艾 , 公 诸 于世 的有 如 下几 种 实 用 方 法 。
20 0 2年 第 4期
证 措施 贯 彻 于 工程 实 施 的各 个 工 序 和施 工 的 全过 程 。在实 际 建 造 中不 仅 要 有一 套 健 全 的组 织保 证
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总 第 1 3期 9 20 0 2年 第 4期
交
通
科
技
Tr n p rai nS in e& Te h o o y a s o tto ce c c n lg
Se ilN o.1 ra 93 N o. 4 Agu.2 2 00
4 1 叶梢 减 载法 . 叶 梢 螺 距 适 当减 少 , 叶重 心 的螺 距 适 当增 桨
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较 大 , 就 是说 斜 流 将使 空 泡较 早 出现 。 常的 情 这 通 况是 叶 梢部 分 易 生背 气 泡 , 叶根 部分 易 生 面空 泡 。
因此 斜 流 中工 作 的 螺 旋 桨 要 加 大 空 泡裕 度 2 O
由于桨 叶 梢 部 的梢 涡 空 泡所 激 发 。这 种 梢涡 空 泡 随梢 部 的 载荷 增 加 而增 多 , 它对 桨 叶威 胁 不 大 , 但
见 的几 种 空泡 剥蚀 现 象 及 其 防 治方 法 述 评如 下 。
2 打 洞法 —— 防止 桨 叶 根部 空泡 剥 蚀 由于船 体 线 型 、 舱 布 置及 使 用上 的要 求 , 机 使 螺 旋 桨轴 不 平 行 于 船 的 基 线 , 此 尾 部 水 流 的 方 因 向与 螺旋 桨 轴 线 之 间 形 成 某 一 角 度 , 时 螺旋 桨 此 在斜 流 中运 转 。在斜 流 中工 作 的螺 旋 桨 与 在轴 向 水 流工 作 时 比较 , 对 最 大周 向线 速度 增 加 , 角 相 攻
是伴 流 场较 均 匀 所 致 。
空 泡 现象 与其 负荷 、 泡 数 和 盘 面 处伴 流 分 布 有 空
关, 与桨 叶 要 素关 系 十 分 密切 。 船 时 发 现螺 旋 桨 修
存 在空 泡 现象 时 , 不 同 的空 泡 位 置 , 其不 同的 按 就
空 泡机 制 , 采用 不 同 的办 法预 防和 修理 , 现就 最 常
2个 或 3个 孔 。 孑 的位 置一 般 是 打 在 剥蚀 起 始 位 L
1 前 言
置 前 面 。L 孑 的作 用 是 使 压力 面 的水 流通 向吸力 面 , 使 压 力 降得 到 补偿 , 善该 切 面 的 降压 系数 , 改 避免
面 空 泡产 生 。 3 改善 尾 型 使伴 流 分 布 均 匀化 实 践证 明采 用 较 高 伴 流 的 V 型 船 尾 , 由于 桨