船舶推进习题上交教材)

第一章

1.除螺旋桨之外，船用推进器还有那些类型？简述他们的特点及所适用船舶类型?

螺旋桨，风帆，明轮，直叶推进器，喷水推进器，水力锥形推进器

螺旋桨：构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高。

风帆：推力依赖于风向和风力以至于船的速度和操纵性都受到限制。仅在游艇，教练船和小渔船上仍采用

明轮：构件简单，造价低廉，但蹼板入水时易产生拍水现象，而出水时又产生提水现象，因而效率较低。目前用于部分内河船舶。

直叶推进器：可以发出任何方向的推理，操纵性好，推进器的效率高，在汹涛海面下，工作情况也较好，但构造复杂，造价昂贵，叶片保护性差极易损坏。用于港口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶

喷水推进器：活动部分在船体内部，具有良好的保护性，操纵性能良好，水泵及喷管中水的重量均在船体内部，减少了船舶的有效载重量，喷管中水力损耗很大，故推进效率较低。多用于内河潜水拖船上，近年来也用于滑行艇，水翼艇等高速船上。

水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，船内无喷管效率比一般喷水推进器为高，航行于浅水及阻塞航道中的船只常采用此种推进器。

有效功率：若船以速度v航行时所受到的阻力为R，则阻力R在单位时间内所消耗的功为Rv，而有效推力Te在单位时间内所作的功为Te*v，两者在数值上相等，故Te*v（或者R*v）称为有效功率。

阻力试验R和V都可测。

3.何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？

收到马力：机器功率经过减速装置，推力轴承及主轴等传送至推进器，在主轴尾端与推进器连接处所量得的功率称为推进器的收到功率Pd表示。

Pd=Ps*ηs→传递效率或轴系功率

4.推进效率。推进系数如何定义？如何衡量船舶推进性能的优劣？

推进效率：由于推进器本身在操作时有一定的能量损耗，且船身与推进器之间有相互影响，故有效功率总是小于推进器所收到的功率，两者之比称为推进效率，以ηd表示。

推进系数：有效功率与机器功率之比称为推进系数以P.C表示

P.C=Pe/Ps P.C=ηdηs

5.何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素？

快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载时于水中航行的快慢问题。

①船舶于航行时所遭受的阻力要小，所谓优良船型的选择问题

②选择推力足够，且效率较高的推进器

③选择合适的主机

④推进器与船体和主机之间协调一致

第二章

6.螺旋桨由那些部件构成？他们各起什么作用？

桨叶和桨毂构成（个人观点）桨叶：通过旋转产生推力桨毂：固定桨叶并传递来自尾轴的力和转矩。

7.与空气螺旋桨相比，船舶螺旋桨在几何特征上有何不同？思考其原因

船的盘面比比较大,盘面比影响很多东西：

8．定义

叶根：桨叶与毂连接处称为叶根

叶梢：桨叶的外端

导边:螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边

随边：螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在后面这称为随边。

叶面：从船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面

叶背：从船首前面向后看时看到的桨叶叶面

盘面积：螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨迹称为梢圆，梢圆的面积称为螺旋桨的盘面积。Ao 伸张面积：将各半径处共轴圆柱面与桨叶相截的各切面展成平面后，以其弦长置于相应半径的水平线上，并光顺连接端点所得之轮廓称为伸张轮廓。其包含的面积为~~~

展开面积：将桨叶叶面近似展放在平面上所得轮廓称为展开轮廓，其包含的面积~~~~

盘面比：展开面积与伸张面积极为接近，故可称为叶面积，而叶面积与盘面积的比称为盘面比。

何谓等螺距

及变螺距螺旋桨？对等螺距螺旋桨。桨叶切面螺距角沿半径如何变化？

桨叶切面：与螺旋桨共轴的圆柱面和桨叶相截所得的截面称为桨叶的切面。

面螺距：螺旋桨的叶面为等螺距螺旋面之一部分。则P称为螺旋桨的面螺距。

等（变）螺距螺旋桨：若螺旋桨叶面各半径处的面螺距等（不等），则称为等（变）螺距螺旋桨。

P13图2-8比较启迪。。。

10.桨叶切面有哪些常用形状？它们各自的水动力及空泡性能如何？

弓形，梭形，机翼形，月牙形

机翼：叶型效率较高，但空泡性能较差。

弓型：叶型效率较低，空泡性能好。

11螺旋桨制图中，使用哪些轮廓（或投影）来表达桨叶外形？桨叶面积有哪几种表达方式？正视图：从船后向船首所看到的为螺旋桨正视图

侧视图：从船侧看过去所看到的为侧视图。

投影面比，伸张面比，展开面比。

第三章

12.何谓理想推进器？何谓理想螺旋桨？为什么理想螺旋桨效率低于理想推进器效率？

理想推进器理论要满足下列假定（重点）

①推力器为一轴向尺度趋于零，水可自由通过的盘，此盘可以拨水向后，称为鼓动盘（具

有吸收外来功率并推水向后的功能）

②水流速度和压力在盘面上均匀分布

③水为不可压缩的理想流体

理想推进器：推进器为一直径为D的没有厚度的圆盘面，此盘面具有吸收外来功率并推水使其获得轴向诱导速度的功能，这样一个被理想化了的推进器称为理想推进器，又称为鼓动盘。

理想螺旋桨：理想推进器是通过吸收外来功率而产生轴向诱导速度，而对于螺旋桨而言，是

利用旋转运动来吸收外来功率的，因此除了产生轴向诱导速度之外，还要产生周向诱导速度。对于理想螺旋桨则是忽略离心力及尾流收缩的影响，此时螺旋桨产生的周向诱导速度在桨盘紧后方至远后方保持不变，为一常数，这一被理想化了的螺旋桨称之为理想螺旋桨。

理想螺旋桨的效率=理想推进器的效率*理想螺旋桨的周向诱导效率

13从理想推进器理论出发，讨论提高推进器效率的措施？

P20 增大直径，盘面积变大，推进器效率提高。

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16.桨叶切面有哪些工作状态？试画出各种状态下来流及水动力的关系图

P28 3-12图

第四章

17.何谓螺旋桨的敞水性能？如何表达它？？？？？？？？？？？？

孤立螺旋桨的性能

推力系数，转矩系数，效率

18何谓螺旋桨模型的敞水试验？理论上要求桨模与实桨之间满足哪些相似关系？实际试验能否做到？为什么？

敞水试验：螺旋桨模型单独地再均匀水流中的试验

相似条件：进速系数J，雷诺数，付汝德数

弗如德：大于沉没深度，兴波的影响可以忽略不计。

雷诺数：大于临界雷诺数300000，无法满足雷诺相似，如果进速系数和雷诺数同时相等的条件下，则桨模的转速和进速都将过高而难以实现，推力过大而无法测量。

19.何谓螺旋桨的尺度作用？工程实践中对该尺度作用有哪些处理方法?

尺度作用：至于桨模和实桨因雷诺数不同而引起两者水动力性能之差异。

3ITTC1978修正方法

修正：1不修正2只修正K

Q

20敞水试验如何实施？

P37

第五章