螺旋桨解释

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螺旋桨产生推力的原理

螺旋桨产生推力的原理

螺旋桨产生推力的原理
螺旋桨是船舶和飞机等交通工具的动力设备之一,其工作原理是利用螺旋桨旋转产生的气流或水流,在对流体产生作用力,进而产生推力,推动交通工具前进。

螺旋桨产生推力的原理可解释为下:
当螺旋桨旋转时,其旋转叶片将周围介质(如水或空气)向后推动,形成一个向后倾斜的流场,这个流场类似于实体物体上方的向下弯曲的弧形,即贝尔努利环流,其速度较快,压力较低。

而在螺旋桨下方,则会形成一个类似于向上弯曲的环流,其速度较慢,压力较高。

这样,就形成了一个向后倾斜、速度分布和压力分布不均的流场。

这样的流场使得螺旋桨旋转方向相对于自身螺距的倾斜,就会产生一个向前的推力,即反作用力。

这是由牛顿第三定律给出的定量关系式F=ma,在静态情形下,它可
以被写成T=Fv,其中T是螺旋桨提供的推力,F是环绕螺旋桨的流体对螺旋桨叶
片的作用力, v是流体的速度。

螺旋桨的推力大小取决于多个因素,如旋转速度、螺距角度、叶片面积、桨距等。

此外,流体的密度,温度、粘性等物理属性也会影响螺旋桨的推力产生。

在工程应用时,需要根据具体需求和实验数据进行设计、调整和优化。

螺旋桨

螺旋桨

螺旋桨是指靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力的装置或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船用推进器。

螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船等。

1、古代的车轮,即欧洲所谓“桨轮”,配合蒸汽机,将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。

构成了螺旋桨的雏型;2、古代的风车,随风转动可以输出扭矩,反之,在水中,输入扭矩转动风车,水中风车就有可能推动船运动;3、在当时,已经使用了好几个世纪的阿基米德螺旋泵,它能在水平或垂直方向提水,螺旋式结构能打水这一事实,作为推进器是重要的启迪。

伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量,于此同时,他提出了新的推进器——推进船舶,为船舶推进器作出了重大贡献。

船用螺旋桨的发展1752年,瑞士物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告,他设计了具有双导程螺旋的推进器,安装在船尾舵的前方。

1764年,瑞士数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器,如桨轮(明轮)。

喷水,也包括了螺旋桨。

潜水器和潜艇在水面下活动,传统的桨、帆无法应用,笨重庞大的明轮也难适应。

于是第一个手动螺旋桨,不是用在船上,而是作为潜水器的推进工具。

蒸汽机问世,为船舶推进器提供了新的良好动力,推进器顺应蒸汽机的发展,成为船舶推进的最新课题。

第一个实验动力驱动螺旋桨的是美国人斯蒂芬,他在1804年建造了一艘7.6米长的小船,用蒸汽机直接驱动,在哈得逊河上做第一次实验航行,实验中发现发动机不行,于是换上瓦特蒸汽机,实验航速是4节,最高航速曾达到8节。

斯蒂芬螺旋桨有4个风车式桨叶,它锻制而成,和普通风车比较它增加了叶片的径向宽度,为在实验中能选择螺距与转速的较好配合,桨叶做成螺距可以调节的结构。

在哈得逊河上两个星期的试验航行中,螺旋桨改变了几个螺距值,但是实验的结果都不理想,性能远不及明轮。

这次实验使他明白,在蒸汽机这样低速的条件下,明轮的优越性得到了充分发挥,它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。

螺旋桨基础知识

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/nDV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。

螺旋桨概述

螺旋桨概述

螺旋桨概述1.概念1.1结构图1 螺旋桨示意图图2 螺旋桨结构螺旋桨由桨叶、浆毂、、整流帽和尾轴组成,如上图所示。

滑失:如果螺旋桨旋转一周,同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P,设螺旋桨转速为n,则理论前进速度为nP。

也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象,然而事实上,螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速V s对水作前进运动。

那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为h p(=V s/n),称为进距。

于是我们把P与h p之差(P-h p)称为滑失。

滑失与螺距P之比为滑失比:S r=(P-h p)/P=(nP-V s)/nP=1-V s/nP式中V s/nP称为进距比。

从式中可以得出,当V s=nP时,S r=0。

即P=h,也就是螺旋桨将不产生对水前后拨动的现象,螺旋桨给水的推力为零。

因此我们可以得出结论:滑失越大,滑失比越高,则螺旋桨推水的速度也就越高,所得到的推力就越大。

1.2工作原理船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。

在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。

由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。

另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。

螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。

机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。

而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。

若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。

1.3推力和阻力以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。

螺旋桨 形态特征

螺旋桨 形态特征

螺旋桨形态特征螺旋桨是一种常见的机械传动装置,其形态特征具有一定的独特性和重要性。

本文将从几个方面介绍螺旋桨的形态特征及其作用。

一、螺旋桨的基本构造螺旋桨由螺旋线和旋转轴构成。

螺旋线是以旋转轴为中心,呈螺旋状的线条,可以想象成一根绕着轴线旋转的弹簧,它的形状决定了螺旋桨的特性和性能。

旋转轴是螺旋桨的中心轴线,通过外界的力或动力源使其转动。

二、螺旋桨的作用1. 推进力:螺旋桨通过旋转产生推进力,将水或空气推向相反的方向,从而推动船只或飞机前进。

螺旋桨的旋转方向和叶片形状可以调整推进力的大小和方向,以满足不同的需求。

2. 提升效果:螺旋桨的旋转还可以产生上升力,用于提升飞机或直升机。

螺旋桨的叶片形状和角度可以调整提升效果,以实现平稳的垂直起降。

3. 混合效果:螺旋桨旋转时会产生水流或气流的扰动,从而改变周围介质的流动状态。

这种混合效果可以用于搅拌、混合、换热等工艺过程。

三、螺旋桨的形态特征1. 叶片形状:螺旋桨的叶片形状决定了其推进力和提升效果。

常见的叶片形状有对称翼型、非对称翼型等,它们的气动特性和流场分布有所不同。

2. 叶片数量:螺旋桨的叶片数量会影响推进力和振动特性。

叶片数量越多,推进力越大,但也会增加水动力和气动力的阻力。

3. 叶片扭曲:螺旋桨的叶片通常会在轴向上有一定的扭曲角度。

这种扭曲可以使叶片在旋转时产生更均匀的推进力,减小振动和噪音。

4. 叶片角度:螺旋桨的叶片角度可以调整推进力和提升效果。

叶片角度越大,推进力越大,但也会增加阻力和能耗。

5. 叶片间距:螺旋桨的叶片间距会影响推进力和混合效果。

叶片间距越大,推进力越强,但混合效果越弱。

四、螺旋桨的应用领域螺旋桨广泛应用于船舶、飞机、风力发电机等领域。

在船舶中,螺旋桨是主要的推进装置,可以实现船舶的前进、后退和转向;在飞机中,螺旋桨是提供推进力和提升力的关键部件;在风力发电机中,螺旋桨则是将风能转化为电能的重要设备。

总结起来,螺旋桨作为一种常见的机械传动装置,其形态特征决定了其作用和性能。

关于螺旋桨的一些知识

关于螺旋桨的一些知识

关于螺旋桨的一些知识.txt为什么我们在讲故事的时候总要加上从前?开了一夏的花,终落得粉身碎骨,却还笑着说意义。

关于螺旋桨的一些知识(转)螺旋桨 3d3v$\,f5W$h F3o一、工作原理:@,H"X3D,J7h"P!E;C可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1<r2)两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度;n—螺旋桨转速;φ—气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;α—桨叶剖面迎角;β—桨叶角,即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β=α+φ。

+h)q4g'a {1Q9|8D空气流过桨叶各小段时产生气动力,阻力ΔD和升力ΔL,见图1—1—19,合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT,与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加,形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

4A2_9?6^9A8P:| k从以上两图还可以看到。

必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作,才能获得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化,而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖,半径较大处气流角较小,对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根,半径较小处气流角较大,对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

&A4V7P8l;j3^7G/U9^2`/Y从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化,拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角,J=V/nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明:螺旋桨的拉力(T),克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算:/L4p&M0[9l+X#p:w2P8]-dT=Ctρn2D4.J0].a%t)h;S(D,j0G*]P=Cpρn3D5 #I(l"z4},R1g0fη=J·Ct/Cp #w9A7D'j2L式中:Ct—拉力系数;Cp—功率系数;ρ—空气密度;n—螺旋桨转速;D—螺旋桨直径。

螺旋桨解释

螺旋桨解释

飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋转,从而产生拉力,牵拉飞机向前飞行。

这是人们的常识。

可是,有人认为螺旋桨的拉力是由于螺旋桨旋转时桨叶把前面的空气吸入并向后排,用气流的反作用力拉动飞机向前飞行的,这种认识是不对的。

那么,飞机的螺旋桨是怎样产生拉力的呢?如果大家仔细观察,会看到飞机的螺旋桨结构很特殊,如图1所示,单支桨叶为细长而又带有扭角的翼形叶片,桨叶的扭角(桨叶角)相当于飞机机翼的迎角,但桨叶角为桨尖与旋转平面呈平行逐步向桨根变化的扭角。

<palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图1 双桨叶螺旋桨</p><p align=\"left\">桨叶的剖面形状与机翼的剖面形状很相似,前桨面相当于机翼的上翼面,曲率较大,后桨面则相当于下翼面,曲率近乎平直,每支桨叶的前缘与发动机输出轴旋转方向一致,所以,飞机螺旋桨相当于一对竖直安装的机翼。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图2 螺旋桨的工作示意图</p><p align=\"left\">桨叶在高速旋转时,同时产生两个力,一个是牵拉桨叶向前的空气动力,一个是由桨叶扭角向后推动空气产生的反作用力。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图3 桨叶剖面图</p><p align=\"left\">从桨叶剖面图中可以看出桨叶的空气动力是如何产生的,由于前桨面与后桨面的曲率不一样,在桨叶旋转时,气流对曲率大的前桨面压力小,而对曲线近于平直的后桨面压力大,因此形成了前后桨面的压力差,从而产生一个向前拉桨叶的空气动力,这个力就是牵拉飞机向前飞行的动力。

船螺旋桨原理

船螺旋桨原理

船螺旋桨原理
船螺旋桨原理是指利用螺旋线的切割面积不同,产生的剪切力和反作用力,使船只能够行进和转向的原理。

船螺旋桨一般由几片可旋转的螺旋状叶片组成,其安装在船体的尾部或者底部。

当螺旋桨旋转时,螺旋状叶片将水从前方吸入,然后通过旋转将水喷射到后方。

根据牛顿第三定律,喷射水甩出的同时会给船体一个反作用力,从而推动船只向前。

船螺旋桨的原理可以解释为以下几个步骤:
1. 吸入水:当螺旋桨旋转时,螺旋状叶片在水中形成一个负压区,吸引周围水体进入。

这样一来,船螺旋桨前方的水体被吸入到叶片中间的螺旋线空间内。

2. 推动水:当螺旋桨旋转时,叶片随之旋转,并将吸入的水体推向后方。

在螺旋桨旋转的过程中,由于螺旋线所切割面积的变化,水体会感受到不同的阻力,从而形成剪切力。

3. 产生反作用力:根据牛顿第三定律,船螺旋桨喷射水时会产生一个向后的反作用力,也就是推动船只向前的力。

这是因为喷射水甩出的同时会给船体一个反作用力,根据动量守恒定律,反作用力与推进力相等且反向,推动了船体向前移动。

船螺旋桨的原理适用于各种大小的船舶,包括商船、军舰和个人游艇等。

螺旋桨的设计和旋转速度可以根据船只的需求进行调整,以实现最佳的推进效果。

船螺旋桨的原理是航海工程和
船舶设计中的重要基础,对于船只的推进性能和操控能力有着重要的影响。

螺旋桨的拼音

螺旋桨的拼音

螺旋桨[luó xuán jiǎng]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。

历史起源1、古代的车轮,即欧洲所谓“桨轮”,配合近代的蒸汽机,将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。

构成了螺旋桨的雏型。

2.古代的风车,随风转动可以输出扭矩,反之,在水中,输入扭矩转动风车,水中风车就有可能推动船运动。

3.在当时,已经使用了十几个世纪的古希腊的阿基米德螺旋泵,它能在水平或垂直方向提水,螺旋式结构能打水这一事实,作为推进器是重要的启迪。

伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量,于此同时,他提出了新的推进器——推进船舶,为船舶推进器作出了重大贡献。

几何参数直径(D)影响螺旋桨性能重要参数之一。

一般情况下,直径增大拉力随之增大,效率随之提高。

所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。

此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<0.7音速),否则可能出现激波,导致效率降低。

桨叶数目(B)可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。

超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。

只是在螺旋桨直径受到限制时,采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。

实度(σ)桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。

它的影响与桨叶数目的影响相似。

随实度增加拉力系数和功率系数增大。

桨叶角(β)桨叶角随半径变化,其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。

习惯上,以70%直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。

螺距:它是桨叶角的另一种表示方法。

几何螺距(H)桨叶剖面迎角为零时,桨叶旋转一周所前进的距离。

它反映了桨叶角的大小,更直接指出螺旋桨的工作特性。

桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。

习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。

轮船中螺旋桨的原理

轮船中螺旋桨的原理

轮船中螺旋桨的原理轮船螺旋桨是现代航海技术中重要的部分,它是控制船只行进速度和方向的关键装备。

它利用水动力学原理来推动船只移动,同时可以通过调整桨叶的角度来改变行进方向和速度。

下面是轮船螺旋桨的原理介绍。

轮船螺旋桨由桨轴、桨叶及导叶组成。

桨轴是转动螺旋桨的主轴,连接主机动力传动系统和螺旋桨连接器。

桨叶则是负责将主机输出的动力转化为水动能,推进水流,产生推力以推动船只前进。

每个桨叶的形状和角度可以通过可调节的导叶来调节,以适应不同的运行状态和海况。

轮船螺旋桨的原理是基于流体动力学的。

当螺旋桨旋转时,桨叶与水的接触面积产生了速度差,这使得水在桨叶上方和下方分别形成了高速和低速的气旋。

在水动力学的作用下,高速水流在螺旋桨后方形成了低压区域,而低速水流则在螺旋桨前方形成了高压区域。

当螺旋桨的转速越快,推动水流的速度也就越快,这样就会形成越大的负压区域和正压区域。

在负压区域中,自然会吸引水流使之向螺旋桨移动,产生推动力。

同时,在正压区域也会产生一定的推力,但是由于这里水流的速度比较低,所以推力相对较小。

调节导叶角度在实际运行过程中,导叶的角度可以根据不同的运行状态和海况进行调节。

调节导叶角度可以调整和控制螺旋桨推进水流的速度和效率,以实现最优化的推进效果。

在二次流卡式螺旋桨中,通过调节导叶的角度,可以将高速水流聚集在螺旋桨后侧,使水流尽可能地受到牵引,最大限度地提高推力效率。

总结轮船螺旋桨是一种运用流体力学原理来推进船只的装置。

它的原理是通过螺旋的桨叶,产生水流速度的差异,形成负压和正压区,从而推动船只前进。

通过调整导叶的角度,可以调整螺旋桨的推进效率和速度。

总的来说,轮船螺旋桨是当前航海技术中不可或缺的一部分,它为船只运输和海上交通提供了强有力的支持。

螺旋桨

螺旋桨

(2)非设计工况下调距 桨的油耗率低。 如图为调距桨的航行曲 线,调距桨可以在主机 额定转矩线1、最大转速 线2和最低稳定转速线3 之间内的任何一点上工 作。在不同的航速当主机在部分负荷 下工作时,可以按主机 油耗率最小的n与H/D配 合点工作。如图,1为等 油耗率曲线,2为定距桨 的推进特性线,3为最低 油耗率线,4为主机全负 荷速度特性。 因此,在非设计工况下调 距桨的经济性好。
(4)无推力情况: 当螺旋桨进程hp稍大于 螺距H而出现负的滑失 时,水流的合成速度 W就以某一负的冲角 流向叶素,此时升力 dy很小,而阻力dx仍 有一定值,结果dy和 dx在轴向的分力大小 相等方向相反,互相 抵消,因此推力为零。 但此时螺旋桨的阻力 dQ仍有一定值。
(5)无阻力矩情况:若 进程进一步增大,致使 升力和阻力在周向的分 力大小相等方向相反 时,螺旋桨的阻力dQ 为零。但此时的推力已 为负值,阻止船舶前进。
压力面是一个螺旋面,有等螺 距螺旋面和变螺距螺旋面两 种。如图,与轴线相交的线 段以等角速度绕轴线旋转, 同时以等线速度沿轴线向下 (或向上)移动,其在空间 划过的轨迹所形成的曲面即 为螺旋面。线段上任意一点 运动的轨迹为一螺旋线。母 线上的任一点旋转一周在轴 线方向上移动的距离称为该 螺旋桨的螺距,以H表示。 若组成螺旋桨的各螺旋线螺 距相等,这个螺距即为螺旋 面的螺距,而该螺旋面称为 等螺距螺旋面。
2、滑失与滑失率
• S=(H – hp)/H • = (H·n –Vp)/H·n
1)螺旋桨的推力 : T=K1ρn²D**4 (N) =C1 n² 2)螺旋浆的阻力矩: M=K2ρn²D**5 (N·m) =C2 n² 3)螺旋浆的效率: ηp=K1λp/2πK2 =C0 4)螺旋浆的功率: Pp=2πnM =C·n³

轮船螺旋桨工作原理

轮船螺旋桨工作原理

轮船螺旋桨工作原理
轮船螺旋桨是一种能够推动船只在水中航行的关键部件。

它的工作原理是利用螺旋桨的形状和旋转来产生推进力,将船只推动向前。

螺旋桨通常由几个叶片组成,这些叶片的形状和角度决定了螺旋桨的推进力。

当螺旋桨开始旋转时,它会推动水流,导致水流向后移动。

这种向后移动的水流会产生一个反作用力,将船只推向前方。

螺旋桨的旋转速度和方向可以通过控制发动机的转速和舵角来调整。

更高的旋转速度可以产生更大的推进力,而改变舵角可以改变船只的方向。

除了传统的螺旋桨外,现代船只还使用了类似于飞机涡轮发动机的水喷嘴推进技术,这种技术可以产生更大的推进力,并且更加节省燃料。

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螺旋桨概述

螺旋桨概述

螺旋桨概述1.概念1.1结构图1 螺旋桨示意图图2 螺旋桨结构螺旋桨由桨叶、浆毂、、整流帽和尾轴组成,如上图所示。

滑失:如果螺旋桨旋转一周,同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P,设螺旋桨转速为n,则理论前进速度为nP。

也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象,然而事实上,螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速V s对水作前进运动。

那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为h p(=V s/n),称为进距。

于是我们把P与h p之差(P-h p)称为滑失。

滑失与螺距P之比为滑失比:S r=(P-h p)/P=(nP-V s)/nP=1-V s/nP式中V s/nP称为进距比。

从式中可以得出,当V s=nP时,S r=0。

即P=h,也就是螺旋桨将不产生对水前后拨动的现象,螺旋桨给水的推力为零。

因此我们可以得出结论:滑失越大,滑失比越高,则螺旋桨推水的速度也就越高,所得到的推力就越大。

1.2工作原理船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。

在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。

由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。

另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。

螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。

机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。

而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。

若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。

1.3推力和阻力以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。

螺旋桨工作原理

螺旋桨工作原理

螺旋桨工作原理
螺旋桨是飞机、船舶等交通工具的动力装置,它的工作原理是利用螺旋桨叶片在空气或水中运动,产生推进力,从而推动交通工具前进。

螺旋桨的工作原理涉及流体力学、动力学等多个领域的知识,下面我们将详细介绍螺旋桨的工作原理。

首先,螺旋桨的工作原理与牛顿第三定律有关。

根据牛顿第三定律,任何物体受到的作用力都会产生一个大小相等、方向相反的反作用力。

在螺旋桨工作时,螺旋桨叶片向后推动空气或水,而空气或水也会产生一个相反的推动力,从而推动飞机或船舶前进。

其次,螺旋桨的工作原理与气动力学有关。

螺旋桨叶片在运动时,会产生气动力学效应。

当螺旋桨叶片向前运动时,它会推动空气向后运动,从而产生一个向前的推进力。

这种推进力可以推动飞机或船舶向前运动。

另外,螺旋桨的工作原理还与叶片的设计有关。

螺旋桨叶片的形状、倾斜角度等设计参数会影响螺旋桨的推进效率。

合理的叶片设计可以减小阻力,提高推进效率,从而使交通工具更加节能高效。

除此之外,螺旋桨的工作原理还涉及到动力传递和转动运动。

螺旋桨通常由发动机驱动,通过传动装置将动力传递给螺旋桨叶片,使其产生旋转运动。

螺旋桨的旋转运动将动能转化为推进力,推动交通工具前进。

总的来说,螺旋桨的工作原理是利用螺旋桨叶片在空气或水中运动,产生推进力,推动交通工具前进。

这涉及到牛顿第三定律、气动力学、叶片设计、动力传递和转动运动等多个方面的知识。

了解螺旋桨的工作原理有助于我们更好地理解交通工具的运行原理,为相关领域的研究和应用提供理论基础。

螺旋桨的定义及其效率计算

螺旋桨的定义及其效率计算

螺旋桨的定义及其效率计算一、工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。

流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。

在螺旋桨半径r1和r2(r1<r2)两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况。

V—轴向速度;n—螺旋桨转速;φ—气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;α—桨叶剖面迎角;β—桨叶角,即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。

显而易见β=α+φ。

空气流过桨叶各小段时产生气动力,阻力ΔD和升力ΔL,见图1—1—19,合成后总空气动力为ΔR。

ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT,与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。

将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加,形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。

从以上两图还可以看到。

必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作,才能获得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。

螺旋桨工作时。

轴向速度不随半径变化,而切线速度随半径变化。

因此在接近桨尖,半径较大处气流角较小,对应桨叶角也应较小。

而在接近桨根,半径较小处气流角较大,对应桨叶角也应较大。

螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。

所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。

从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。

对某个螺旋桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。

迎角变化,拉力和阻力矩也随之变化。

用进矩比“J”反映桨尖处气流角,J=V/nD。

式中D—螺旋桨直径。

理论和试验证明:螺旋桨的拉力(T),克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算:T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中:Ct—拉力系数;Cp—功率系数;ρ—空气密度;n—螺旋桨转速;D—螺旋桨直径。

其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数,对每个螺旋桨其值随J变化。

图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线,它可通过理论计算或试验获得。

特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。

浅谈螺旋桨_

浅谈螺旋桨_

常见螺旋桨介绍
吊舱式推进器
Azipod(“吊舱式电力推进系统”)于1990年由ABB和芬兰Kvaerner Masa-Yards船厂联合推出,作 为世界上第一种安装在船体外部可以旋转的吊舱内的推进系统,Azipod掀开了船舶技术新篇章。 Azipod是一种安装在吊舱内的电驱动螺旋桨推进系统。吊舱能够围绕连接船体的垂直轴旋转 360°,产生指向任意方向的推力,从而让船舶具备良好的操纵性能。 ABB吊舱式全电力推进系统(Azipod)、劳斯莱斯和阿尔斯通联合研制的Mermaid(美人鱼) 吊舱式推进器、西门子-肖特尔吊舱式双螺旋桨推进系统(SSP)等已成功地在豪华游轮、专用油轮、 破冰船、近海船和工程船上得到广泛使用
螺旋桨的外形及名称
l螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成
螺旋桨的外形及名称
l 螺旋桨通常由桨叶(blade)和桨毂(propellerhub)构成
• 叶面---由船尾后面向前看时 所见到的螺旋桨桨叶的一面; 另一面称为叶背。 • 叶根---桨叶与毂联接处; • 叶梢---桨叶的外端。 • 导边(leading edge)---螺 旋桨正车旋转时桨叶边缘在 前面者;另一边称为随边 (trailing edge)。
螺旋面、螺旋线、螺旋桨的几何特征
l根据母线的形状及与轴 线间夹角的变化可以得到 不同形式的螺旋面; l母线为一直线且垂直于 轴线,则所形成的螺旋面为 正螺旋面如图( a )。 l母线为一直线但不垂直 于轴线,则形成斜螺旋面, 如图( b)所示。 l当母线为曲线时,则形成 扭曲的螺旋面,如图(c及 图(d)。
提高螺旋桨的空泡数
① 在条件许可的情况下,尽量增加螺旋桨的浸没深度 ② 减小螺旋桨转速,即尽可能选用低转速的主机
对于高速舰船,螺旋桨空泡在所难免,有一种处理是设法促使螺旋桨 在第二段空泡状态下运转,即所谓的全空泡(或超空泡)。

螺旋桨-中英术语

螺旋桨-中英术语

消防用水驱动风机 消防用水驱动风机系统 小型风机用滑动轴承装置 小型直流风机 旋风导流板 旋式通风机机组 旋转式流体机叶轮 旋转式涡轮发动机 漩涡泵 压电风机 压气机护罩排气装置 压气机盘片组件 压气机叶轮 压气系统 摇头风扇 液压传动风机机组 液压风机驱动系统 运输通风装置 照明式吊扇 罩式家用风机 折叠式悬挂安装系统 真空电机风机罩子 真空吸尘器电机 整体式成型风机 直流电机驱动离心风机 制冰机泵组件 轴流风机叶轮 轴流风机叶轮 轴流风机叶片 轴流式风机 轴流式风机 轴流式风机机组 轴流式风机叶轮 轴流式风机叶片 轴流式环形风机 轴流压气机 轴流压气机密封环 转子式发动机 转子叶尖 组合式快装风机
解释 Spray unit for controlled droplet atomization Compressor flow fence Oscillating louver electric fan heater Pump impeller Wall mounted forced air electric heater Portable electric fan assembly Hand-portable fire fighting, positive pressure blower Portable misting fan portable spray paint guns Variable pitch fan Variable pitch propeller apparatus Low profile shrouded fan system Laminar flow fans Super gripper variable vane arm Compact fan unit for automobile Fan arrangement for a vehicular AC generator Diverter valve with bypass duct obturator Ducted fan Blades for low speed propeller fan Low noise fan Low noise impeller Electric fan cross-shaped base Electrical box hanger Ceiling fan Ceiling fan guard Rubber flywheel for ceiling fans Ornamental casing assembly for ceiling fan Ceiling fan mounting apparatus stator blades Multi stage centrifugal impeller Shrouding for engine cooling fans Reactivity control system Waterproof overhead fan Waterproof fan Non-vibrational oscillating blade piezoelectric blower Turbomolecular vacuum pump Ducted oscillatory blade fan Gear box of air fan Fan motor Protective fan shield Interlocking fan guard Suction chamber in a fan Synthetic fan blade Universal bracket for fans Fan shroud filter Fan blade Fan blade protection system Fan blade mount Fan blade cover Fan blade fabrication system Fan mounting Fan speed controller Fan rotor

【螺旋桨】的意思是什么?【螺旋桨】是什么意思?

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【螺旋桨】的意思是什么?【螺旋桨】是什么意思?【螺旋桨】的意思是什么?【螺旋桨】是什么意思?【螺旋桨】的意思是:螺旋桨luó xuán jiǎn *** 生动力使飞机或船只航行的一种装置,由螺旋形的桨叶构成,旋转时桨叶的斜面拨动流体,靠反作用而产生动力。

也称螺旋推进器。

★「螺旋桨」在《汉语大词典》第12112页第8卷956★「螺旋桨」在《现代汉语词典》第857页★「螺旋桨」在《汉语辞海》的解释参见:螺旋桨螺旋桨的拼音luó xuán jiǎng螺旋桨是什么意思螺旋桨luó xuán jiǎn *** 生动力使飞机或船只航行的一种装置,由螺旋形的桨叶构成,旋转时桨叶的斜面拨动流体,靠反作用而产生动力。

也称螺旋推进器。

★「螺旋桨」在《汉语大词典》第12112页第8卷956 ★「螺旋桨」在《现代汉语词典》第857页★「螺旋桨」在《汉语辞海》的解释参见:螺旋桨螺旋桨的英语单词1.prop propeller2.contraprop3.propeller cavitation4.water screw5.propeller mechani *** 6.propellor7.airfoil8.windstick9.screw propeller用螺旋桨造句1.达?芬奇还有一个可行的想法,即根据空气动力学的原理设计出一螺旋桨来驱动的直升飞机。

2.大多数现代高速飞机装备的喷气发动机产生推力的原理,与普通航空发动机的螺旋桨相同。

3.飞机不能飞入太空,因为飞机的螺旋桨如果没有空气的反推力推进,是飞不起来的。

4.飞机各种能够飞行的带翼交通工具,通常比空气重,用喷气式发动机或螺旋桨驱动5.机器的推进器包含了大直径慢速转动的螺旋桨,而且推进水流由喷嘴送出,以避面剧烈搅动扰乱了结块的淤泥。

6.机械式可调螺矩螺旋桨7.具体给出了深潜艇螺旋桨四象限特性的Chebyshev多项式拟合表达式,并转换为普通多项式表达式。

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飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋转,从而产生拉力,牵拉飞机向前飞行。

这是人们的常识。

可是,有人认为螺旋桨的拉力是由于螺旋桨旋转时桨叶把前面的空气吸入并向后排,用气流的反作用力拉动飞机向前飞行的,这种认识是不对的。

那么,飞机的螺旋桨是怎样产生拉力的呢?如果大家仔细观察,会看到飞机的螺旋桨结构很特殊,如图1所示,单支桨叶为细长而又带有扭角的翼形叶片,桨叶的扭角(桨叶角)相当于飞机机翼的迎角,但桨叶角为桨尖与旋转平面呈平行逐步向桨根变化的扭角。

<palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图1 双桨叶螺旋桨</p><p align=\"left\">桨叶的剖面形状与机翼的剖面形状很相似,前桨面相当于机翼的上翼面,曲率较大,后桨面则相当于下翼面,曲率近乎平直,每支桨叶的前缘与发动机输出轴旋转方向一致,所以,飞机螺旋桨相当于一对竖直安装的机翼。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图2 螺旋桨的工作示意图</p><p align=\"left\">桨叶在高速旋转时,同时产生两个力,一个是牵拉桨叶向前的空气动力,一个是由桨叶扭角向后推动空气产生的反作用力。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图3 桨叶剖面图</p><p align=\"left\">从桨叶剖面图中可以看出桨叶的空气动力是如何产生的,由于前桨面与后桨面的曲率不一样,在桨叶旋转时,气流对曲率大的前桨面压力小,而对曲线近于平直的后桨面压力大,因此形成了前后桨面的压力差,从而产生一个向前拉桨叶的空气动力,这个力就是牵拉飞机向前飞行的动力。

</p><p align=\"left\">另一个牵拉飞机的力,是由桨叶扭角向后推空气时产生的反作用力而得来的。

桨叶与发动机轴呈直角安装,并有扭角,在桨叶旋转时靠桨叶扭角把前方的空气吸入,并给吸入的空气加一个向后推的力。

与此同时,气流也给桨叶一个反作用力,这个反作用力也是牵拉飞机向前飞行的动力。

</p><p align=\"left\">由桨叶异型曲面产生的空气动力与桨叶扭角向后推空气产生的反作用力是同时发生的,这两个力的合力就是牵拉飞机向前飞行的总空气动力。

</p><p align=\"left\">早期飞机大多使用桨叶角固定不变的螺旋桨,它的结构简单,但不能适应飞行速度变化。

现代的螺旋桨飞机多采用桨叶角可调的变距螺旋桨,如图3所示,这种螺旋桨可根据飞行需要调整桨叶角,提高螺旋桨的工作效率。

< /p><p align=\"center\"></p><p align=\"center\">图4 变距螺旋桨</p><p align=\"left\">由于螺旋桨在旋转时,桨根和桨尖的圆周速度不同,为了保持桨叶各部分都处于最佳气动力状态,所以把桨根的桨叶角设计成最大,依次递减,桨尖的桨叶角最小。

(如图1所示)。

</p><p align=\"left\">工作状态的桨叶是一根悬壁梁受力态势,为了增加桨根的强度,桨根的截面积设计为最大。

</p><p align=\"left\">一架飞机上桨叶数目根据发动机的功率而定,有2叶、3叶和4叶的,也有5叶、6叶的。

如图4—6是多桨叶飞机。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图5 3桨叶飞机</p>< p align=\"center\"></p><palign=\"center\">图6 5桨叶飞机</p>< p align=\"center\"></p><palign=\"center\">图7 6桨叶飞机</p><p align=\"left\">装于飞机头部的螺旋桨为拉力式螺旋桨(如图4),装于飞机后部的螺旋桨为推力式螺旋桨(如图6),还有既装有拉力式螺旋桨又装有推力式螺旋桨的飞机(如图7)。

</p><palign=\"center\"></p><p align=\"center\">图8 装有推、拉式两副螺旋桨的飞机</p><p align=\"left\">第二次世界大战以前的飞机,基本上是使用活塞式发动机作动力装置驱动螺旋桨。

近代在涡轮喷气发动机的基础上研制出了涡轮螺旋桨发动机和涡轮桨扇发动机。

用这两种发动机驱动螺旋桨使螺旋桨的工作效率大大提高,同时也提高了飞机的性能。

图9是装有涡轮螺旋桨发动机的运输机,图10是装有涡轮螺旋桨发动机的轰炸机,该机的螺旋桨是由同轴串联的两组反向旋转的桨叶组成。

图11是美法两国共同研制的新型涡轮桨扇发动机。

</p>< p align=\"center\"></p><p align=\"center\">图9 国产装有涡轮螺旋桨的运—8飞机。

</p>< p align=\"center\"></p><p align=\"center\">图10 装有涡轮螺旋桨的轰炸机。

</p>< p align=\"center\"></p><p align=\"center\">图11 新型涡轮桨扇发动机。

</p><p align=\"left\">螺旋桨飞机最大飞行速度在700千米/小时左右,如果飞行速度再提高,飞行中产生的激波阻力是螺旋桨飞机无法克服的。

这项技术问题请看航空航天技术科普知识讲座的第四讲“飞行器的三障空航天技术科普知识讲座之四:图1人类在探索飞行器的过程中,曾遇上三个拦路虎,就是人们常说的“三障”,即“音障”、“热障”和“黑障”。

所谓“障”就是在技术上遇到的障碍。

自美国人莱特兄弟1903年发明飞机以后,人们逐渐认识到航空技术将对人类的未来产生巨大影响。

因此,一些国家不惜投入大量人力物力,对航空技术进行探索和开发。

这期间有无数航空先驱者不惜牺牲自己的生命换来了一个又一个技术进步,使航空技术纪录一再打破,才形成了今天的航空技术水平。

在整个航空技术发展中,突破“音障”是一项重大的技术进步。

第二次世界大战期间,活塞式发动机、螺旋桨飞机的速度已经发展到顶峰。

但由于技术上的需要,还要把速度再提高,因为当时的空战主要是以机炮和机枪作为空战武器,谁的速度快,谁就能抢到有利空域赢得胜利。

所以当时的飞机设计师和飞行员一再努力追求飞行速度。

美国飞行员耶格尔驾驶时速700多千米的“野马”式战斗机与德国飞机作战时,还感到速度低,所以他经常采用先把战机拉高,然后俯冲,借助重力加速度提高飞机速度的战术与敌机作战。

可是当飞机出现800千米/时的速度时,飞机便产生了失控的感觉。

飞机震动得特别厉害,难以驾驭。

后来人们认识到,当飞机速度超过800千米/时,空气会产生一种“压缩效应”。

这种效应会使机头前部的空气被压缩成密度很高的“空气墙”,使飞机难以逾越。

产生这种现象时,飞机刚好接近于音速,后来人们管这种现象叫“音障”。

很多人试图突破“音障”,但当时受技术条件限制,都没能成功。

著名的英国飞行员德哈维兰在1946年9月27日驾驶D·11·108试验飞机作飞行试验。

当飞行速度达到0.815马赫时,由于飞机产生强烈震颤造成空中解体,付出了机毁人亡的代价。

虽然经过多次试图突破“音障”都没有成功,但通过实践人们认识到“音障”形成的原因,也初步设想出突破“音障”的方法。

直到1947年美国做了一架向“音障”冲刺的试验飞机--X-1飞机。

这是一架以火箭发动机作动力的试验机,这架飞机生来就是为了挑战“音障”的。

机身外形像一颗机枪子弹的弹头。

机头尖尖的,薄形机翼,尽量做到减小飞机的迎流面积,以减小飞机的阻力。

采用酒精和液氧的火箭发动机,用B-29轰炸机作母机将其带到6400米高空投放,由查尔斯·耶格尔驾驶,经过多次试验,终于在1947年10月14日的第九次试验中突破了“音障”,飞行速度达到1.015马赫。

查尔斯·耶格尔成为世界上超音速飞行的第一人。

图2查尔斯·耶格尔驾驶X-1试验机突破“音障”的壮举,意义非常重大,它为现代军事航空和航天技术的开发铺平了道路。

什么是马赫数?飞行器的飞行速度常用马赫数表示,马赫其人是奥地利的物理学家,为了纪念他在超音速弹丸研究作出的贡献,把飞行器的飞行速度v与当地音速a之比值称为马赫数,即马赫=v/a(马赫也可写成Ma或M)。

公式中当地音速a是个变量,它随大气高度的变化(空气密度变化)而变化,比如在15&ordm;C的海平面a为341米/秒。

在50&ordm;C的1万米高空a为300米/秒。

飞行器的飞行速度与马赫数的关系:在人们考量飞行器的速度时,常说某飞行器是亚音速飞行或超音速飞行。

究竟亚音速或超音速的马赫数是多少?国际上还没有统一标准,但一般认为:低速飞行区马赫数为0.4亚音速飞行区马赫数为0.4-0.75跨音速飞行区马赫数为0.75-1.2超音速飞行区马赫数为 1.20-5.0高超音速飞行区马赫数为 5.0以上。

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