船舶推进_概述
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7
1. 船舶推进工具
风帆
优点：利用无代价的风力。 缺点：得到的推力依赖于风向和风力，以致船的速 度和操作性能都受到限制。 应用：仅在游艇、教练船和小渔船上。 研究：风帆助航节能船。
8
1. 船舶推进工具
螺旋桨
螺旋桨推进器
特点：螺旋桨构造简单、造价低廉、使用方便、效 9 率较高。目前应用最广的推进器。
来自百度文库
船舶快速性是船舶的重要性能之一。所谓快速性, 是指船舶在给 定主机功率情况下 , 在一定装载时于水中航行的快慢问题。快速 性不论对民船或军舰都是很重要的问题。
4
第1章 概述
本课程主要研究: 推进器 (propeller) 在水中运动时产生推力的基 本原理以及它的性能好坏 ( 效率高低 ) 等问题 , 然后解决如何根据生产实际的要求设计出一个
较高，是目前应用最广的推进器 。
27
内容要点
4、几种推进器的效率及重量的大致数值范围
28
内容要点
5、对于自航船舶而言，有效推力Te与船舶所遭受的阻力R 大小相等，方向相反，即Te=R 6、若船以速度v航行时所遭受的阻力为R，则阻力R在单 位时间内所消耗的功为R· v, 而有效推力Te在单位时间内所作 的功为Te · v，两者在数值上是相等的，故 Te · v(或R· v)称为有 效功率。若以马力计，则称为有效马力或拖曳马力，简写 作PE。公制的有效马力可写作：
S P D / PS
马力传送及轴系示意图
25
2. 功率传递及推进效率
三、推进效率和推进系数 有效功率PE：克服船体阻力的功率 推进效率（ propulsive efficiency ） ηP ：有效功率和推 进器所收到的功率之比： 推进系数为传送效率和 D PE / PD 推进效率之乘积 为推进系数（propulsive coefficient）P .C：
性能优良的推进器问题。
5
1. 船舶推进工具
远古时代－桨，橹，帆 明朝－人力明轮推进船 十九世纪上半叶－蒸汽机－明轮推进器
十九世纪初开始－螺旋桨推进器研究成为热点
十九世纪中叶－螺旋桨得到了广泛的应用
6
1. 船舶推进工具
二、推进器的类型
1．螺旋桨 2．风帆 3．明轮 4．直叶推进器 5．喷水推进器
PE PD P C D S PD PS
30
作业
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? 2. 何谓有效马力（有效功率）？ 3. 何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？ 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？ 5. 何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素 ？
优点：能发出任何方向的推力 ，船舶操纵性能良好； 在 船倒退时无须逆转主机；效率较高（与螺旋桨略同）； 在汹涛海面工况较好。
缺点：机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。
应用：常用于港口作业或对操纵性有特殊要求的船舶。
15
1. 船舶推进工具
喷水推进器(hydraulic propeller)
公制马力和英制马力的换算关系为: 1UKhp = 1 .014hp
24
2. 功率传递及推进效率
二、主机功率和传送效率 主机功率（engine power）PS：主机发出的功率 推进器的收到功率（delivered power） PD：主轴尾 端与推进器连接处所量得的功率 传送效率 / 轴系效率（ transmission efficiency of shafting）:
船舶推进 Ship Propulsion
华中科技大学船海学院
第1章 概述
为了使船舶能保持一定的速度向前航行 , 必须 供给船舶一定的推力 ( 或拉力 ) , 以克服其所 受的阻力。 作用在船上的推力是依靠能源来产生的 ( 例如 : 人力、风力以及各种形式的发动机 ) 。但是仅 有能源还不能直接产生推力 , 故在船上还需要 设有专门的装置或机构。
明轮推进器(paddle-wheel propeller)
蹼板 轮辐
优点：构造简单，造价低廉。 曾广泛用于海船。
缺点：机构笨重，在波涛中不 易保持一定的航速和航向，且 蹼板易损坏。 应用：内河船舶。
(a)
(b)
14
1. 船舶推进工具
直叶推进器(vertical axis/cycloidal propeller )
有效推力Te 与船舶所遭受的阻力R 大小相等, 方向相反 Te = R
有效马力(effective horsepower，即e.h.p ) T e v Rv • Te: 有效推力(kgf) PE ( Ushp ) （ 公 制 ） 75 75 • R：阻力(kgf) T e v Rv PE ( UK hp ) (英 制 ) • v： 船速(m/s) 76 76
11
1. 船舶推进工具
对转螺旋桨推进器 又称双反转螺旋桨 ，就是两只普通螺旋 桨分别装于两根同心 轴上，并以等速或不 等速反问转动 。 这种 推进器传动装置比较 复杂 ， 多用于鱼雷和 潜艇。
12
1. 船舶推进工具
两个螺旋桨串列装于同一轴上以 相同的转速运转的推进器。
对转螺旋桨+Z型传动
13
1. 船舶推进工具
2
第1章 概述
“船舶推进”课程研究的对象
WL
WL
T
R
在船上需要设有专门的装置或机构，把能源(如人 力、风力以及各种形式的发动机）发出的功率转 换为推船前进的功率 ，即推进器（如桨、篙、橹 、帆以及明轮、螺旋桨等）。
3
第1章 概述
在船舶设计中要满足用船部门对快速性的要 求, 应当从下述四个方面来考虑: ① 船舶于航行时所遭受的阻力要小 , 即 所谓优良线型的选择问题; ② 选择推力足够, 且效率高的推进器; ③ 选取合适的主机; ④ 推进器与船体和主机之间协调一致。
22
壳形螺旋桨
壳形桨高效的原理在 于以双向内凹的抛物面 取代普通桨的螺旋面。 性能上最大特点是在 保证航速的情况下，拖 力增加约20％。因此壳 形螺旋桨特别适用于没 有装配导管的拖网渔船、 拖船。以上性能已通过 实船测试和几十艘渔船 使用实践得到证实。
23
2. 功率传递及推进效率
一、有效功率(effective power)
优点：装在船体内部，具有良好的 保护性；操纵性能良好。 缺点：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 低。 应用：内河浅水的拖轮上。
16
1. 船舶推进工具
螺旋桨的发展
蒸汽机问世后与明轮配合推进船舶，获得了比较满 意的效果，但是随着蒸汽机技术的进步，转速提高 ，结构趋轻型化，明轮日益暴露出发动机与推进器 的不协调。 出路在哪里呢？
31
PE = Te · v/75= R· v/75(UShp)
29
内容要点
7、传送效率或轴系效率，以ηs表示: ηs = PD/Ps 8、推进器所收到的马力为PD，而最后为克服船体阻力的 功率是有效马力PE。两者之比值称为推进效率，并以ηD表 示(推进效率也称为是推进系数 PC) 。 ηD = PE/PD
1. 船舶推进工具
特点：在负荷 较重时，效率 高于普通螺旋
桨。
应用：拖网渔 轮和拖轮等多 工况船舶。
导管推进器（矢量推进器）
10
1. 船舶推进工具
可调螺距螺旋桨
一种利用设于桨毂中的操纵机 构能使桨叶绕垂直于桨轴的轴 线转动以改变其角度（螺距） 的螺旋桨。由于桨叶的螺距可 根据需要进行调节，故在不同 航行状态时，主机均能充分发 挥功率和转速，但机构较复杂 ，造价和维修费用比较高。
发展螺旋桨是最好的题解。
17
1. 船舶推进工具
螺旋桨能在蒸汽机时代阔步向前，有三盏指 路明灯：
1. 古代的车轮。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； 3. 阿基米德螺旋泵。
18
形态各异的船用螺旋桨
19
形态各异的船用螺旋桨
20
形态各异的船用螺旋桨
21
形态各异的船用螺旋桨
P .C P E / P S ( P E / P D ) ( P D / P S ) P S
推进系数为多种效率相乘之综合名称 , 通常可以表示 用某种机器及推进器以推进船舶之全面性能 , 推进系 数越高, 船舶的推进性能越好。
26
内容要点
1、关于推进器的历史发展概况。 2、船舶推进器的种类与形式：螺旋桨、风帆、明轮、直 叶推进器、喷水推进器等。 3、螺旋桨工作机理：当螺旋桨转动时,桨叶拨水向后,而自 身受到水流的反作用力，其推力通过桨轴和推力轴承传递 至船体上。螺旋桨构造简単、造价低廉、使用方便、效率
1. 船舶推进工具
风帆
优点：利用无代价的风力。 缺点：得到的推力依赖于风向和风力，以致船的速 度和操作性能都受到限制。 应用：仅在游艇、教练船和小渔船上。 研究：风帆助航节能船。
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1. 船舶推进工具
螺旋桨
螺旋桨推进器
特点：螺旋桨构造简单、造价低廉、使用方便、效 9 率较高。目前应用最广的推进器。
来自百度文库
船舶快速性是船舶的重要性能之一。所谓快速性, 是指船舶在给 定主机功率情况下 , 在一定装载时于水中航行的快慢问题。快速 性不论对民船或军舰都是很重要的问题。
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第1章 概述
本课程主要研究: 推进器 (propeller) 在水中运动时产生推力的基 本原理以及它的性能好坏 ( 效率高低 ) 等问题 , 然后解决如何根据生产实际的要求设计出一个
较高，是目前应用最广的推进器 。
27
内容要点
4、几种推进器的效率及重量的大致数值范围
28
内容要点
5、对于自航船舶而言，有效推力Te与船舶所遭受的阻力R 大小相等，方向相反，即Te=R 6、若船以速度v航行时所遭受的阻力为R，则阻力R在单 位时间内所消耗的功为R· v, 而有效推力Te在单位时间内所作 的功为Te · v，两者在数值上是相等的，故 Te · v(或R· v)称为有 效功率。若以马力计，则称为有效马力或拖曳马力，简写 作PE。公制的有效马力可写作：
S P D / PS
马力传送及轴系示意图
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2. 功率传递及推进效率
三、推进效率和推进系数 有效功率PE：克服船体阻力的功率 推进效率（ propulsive efficiency ） ηP ：有效功率和推 进器所收到的功率之比： 推进系数为传送效率和 D PE / PD 推进效率之乘积 为推进系数（propulsive coefficient）P .C：
性能优良的推进器问题。
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1. 船舶推进工具
远古时代－桨，橹，帆 明朝－人力明轮推进船 十九世纪上半叶－蒸汽机－明轮推进器
十九世纪初开始－螺旋桨推进器研究成为热点
十九世纪中叶－螺旋桨得到了广泛的应用
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1. 船舶推进工具
二、推进器的类型
1．螺旋桨 2．风帆 3．明轮 4．直叶推进器 5．喷水推进器
PE PD P C D S PD PS
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作业
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? 2. 何谓有效马力（有效功率）？ 3. 何谓收到马力？它与主机马力的关系如何？ 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？ 5. 何谓船舶快速性？快速性优劣取决于那些因素 ？
优点：能发出任何方向的推力 ，船舶操纵性能良好； 在 船倒退时无须逆转主机；效率较高（与螺旋桨略同）； 在汹涛海面工况较好。
缺点：机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。
应用：常用于港口作业或对操纵性有特殊要求的船舶。
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1. 船舶推进工具
喷水推进器(hydraulic propeller)
公制马力和英制马力的换算关系为: 1UKhp = 1 .014hp
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2. 功率传递及推进效率
二、主机功率和传送效率 主机功率（engine power）PS：主机发出的功率 推进器的收到功率（delivered power） PD：主轴尾 端与推进器连接处所量得的功率 传送效率 / 轴系效率（ transmission efficiency of shafting）:
船舶推进 Ship Propulsion
华中科技大学船海学院
第1章 概述
为了使船舶能保持一定的速度向前航行 , 必须 供给船舶一定的推力 ( 或拉力 ) , 以克服其所 受的阻力。 作用在船上的推力是依靠能源来产生的 ( 例如 : 人力、风力以及各种形式的发动机 ) 。但是仅 有能源还不能直接产生推力 , 故在船上还需要 设有专门的装置或机构。
明轮推进器(paddle-wheel propeller)
蹼板 轮辐
优点：构造简单，造价低廉。 曾广泛用于海船。
缺点：机构笨重，在波涛中不 易保持一定的航速和航向，且 蹼板易损坏。 应用：内河船舶。
(a)
(b)
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1. 船舶推进工具
直叶推进器(vertical axis/cycloidal propeller )
有效推力Te 与船舶所遭受的阻力R 大小相等, 方向相反 Te = R
有效马力(effective horsepower，即e.h.p ) T e v Rv • Te: 有效推力(kgf) PE ( Ushp ) （ 公 制 ） 75 75 • R：阻力(kgf) T e v Rv PE ( UK hp ) (英 制 ) • v： 船速(m/s) 76 76
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1. 船舶推进工具
对转螺旋桨推进器 又称双反转螺旋桨 ，就是两只普通螺旋 桨分别装于两根同心 轴上，并以等速或不 等速反问转动 。 这种 推进器传动装置比较 复杂 ， 多用于鱼雷和 潜艇。
12
1. 船舶推进工具
两个螺旋桨串列装于同一轴上以 相同的转速运转的推进器。
对转螺旋桨+Z型传动
13
1. 船舶推进工具
2
第1章 概述
“船舶推进”课程研究的对象
WL
WL
T
R
在船上需要设有专门的装置或机构，把能源(如人 力、风力以及各种形式的发动机）发出的功率转 换为推船前进的功率 ，即推进器（如桨、篙、橹 、帆以及明轮、螺旋桨等）。
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第1章 概述
在船舶设计中要满足用船部门对快速性的要 求, 应当从下述四个方面来考虑: ① 船舶于航行时所遭受的阻力要小 , 即 所谓优良线型的选择问题; ② 选择推力足够, 且效率高的推进器; ③ 选取合适的主机; ④ 推进器与船体和主机之间协调一致。
22
壳形螺旋桨
壳形桨高效的原理在 于以双向内凹的抛物面 取代普通桨的螺旋面。 性能上最大特点是在 保证航速的情况下，拖 力增加约20％。因此壳 形螺旋桨特别适用于没 有装配导管的拖网渔船、 拖船。以上性能已通过 实船测试和几十艘渔船 使用实践得到证实。
23
2. 功率传递及推进效率
一、有效功率(effective power)
优点：装在船体内部，具有良好的 保护性；操纵性能良好。 缺点：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 低。 应用：内河浅水的拖轮上。
16
1. 船舶推进工具
螺旋桨的发展
蒸汽机问世后与明轮配合推进船舶，获得了比较满 意的效果，但是随着蒸汽机技术的进步，转速提高 ，结构趋轻型化，明轮日益暴露出发动机与推进器 的不协调。 出路在哪里呢？
31
PE = Te · v/75= R· v/75(UShp)
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内容要点
7、传送效率或轴系效率，以ηs表示: ηs = PD/Ps 8、推进器所收到的马力为PD，而最后为克服船体阻力的 功率是有效马力PE。两者之比值称为推进效率，并以ηD表 示(推进效率也称为是推进系数 PC) 。 ηD = PE/PD
1. 船舶推进工具
特点：在负荷 较重时，效率 高于普通螺旋
桨。
应用：拖网渔 轮和拖轮等多 工况船舶。
导管推进器（矢量推进器）
10
1. 船舶推进工具
可调螺距螺旋桨
一种利用设于桨毂中的操纵机 构能使桨叶绕垂直于桨轴的轴 线转动以改变其角度（螺距） 的螺旋桨。由于桨叶的螺距可 根据需要进行调节，故在不同 航行状态时，主机均能充分发 挥功率和转速，但机构较复杂 ，造价和维修费用比较高。
发展螺旋桨是最好的题解。
17
1. 船舶推进工具
螺旋桨能在蒸汽机时代阔步向前，有三盏指 路明灯：
1. 古代的车轮。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； 3. 阿基米德螺旋泵。
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形态各异的船用螺旋桨
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形态各异的船用螺旋桨
20
形态各异的船用螺旋桨
21
形态各异的船用螺旋桨
P .C P E / P S ( P E / P D ) ( P D / P S ) P S
推进系数为多种效率相乘之综合名称 , 通常可以表示 用某种机器及推进器以推进船舶之全面性能 , 推进系 数越高, 船舶的推进性能越好。
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内容要点
1、关于推进器的历史发展概况。 2、船舶推进器的种类与形式：螺旋桨、风帆、明轮、直 叶推进器、喷水推进器等。 3、螺旋桨工作机理：当螺旋桨转动时,桨叶拨水向后,而自 身受到水流的反作用力，其推力通过桨轴和推力轴承传递 至船体上。螺旋桨构造简単、造价低廉、使用方便、效率