国外船舶螺旋桨(国外船舶螺旋桨的计算机辅助设计与制造)

2022-11-25 10:57 点击:213 编辑:邮轮网

1. 国外船舶螺旋桨的计算机辅助设计与制造

因为顶级小熊飞机有一个新的变体:4座熊飞机。 4座熊飞机专为机场外作业而设计,拥有强劲的发动机、坚固的轻质机身和灵活的低速性能,所以就贵了吧。

4座熊飞机重新定义了人们对越野飞机的期望。它采用了顶级小熊飞机的基本优势设计,并使用21世纪的材料和计算机辅助设计对其进行了改造。卓越的工程设计使4座熊飞机比类似装备的顶级小熊飞机减少了50%的零件。它可以在你认为只有直升机和徒步旅行者才能到达的地带起降,同时能够承受越野探险的乐趣。

4座熊飞机的所有改变都表现出无与伦比的功率重量比。在起飞和着陆性能上无人能敌,以每分钟2100英尺的速度爬出海平面,并以惊人的速度通过10000英尺的爬升。动力与飞机灵活的操控性和慢速的风度搭配得非常理想。最新的4座熊飞机,拥有更大的动力和恒速螺旋桨,提供了顶级小熊家族中最高的巡航速度和效率。

2. 螺旋桨技术应用到造船上

一般的轮船(如散货,油轮,)基本是每条船一部主机,也就一个螺旋桨,象中游船,集装箱船基本是2部主机也就是2个螺旋浆,象大型游轮,航母等基本上是三部主机也就是每部主机一个螺旋桨,但是还有一个现象,在造船时,造船长㔿根据船东的要求多配备一个备用螺旋或是几条同型号的仔妹船同备一个放在某一条船上,这就出现了多一个备用螺旋桨的现象

3. 船用螺旋桨叶型研究

  汽轮机本体由转动部分和静止部分两个方面组成;转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等;静子包括进汽部分、汽 缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。  汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外,还有许多重要的辅助设备。主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。  汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。  汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。  汽缸  汽缸是汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。  汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。  高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。  中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。  低压缸为反向分流式,每个低压缸一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。  转子  转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装  有主油泵和超速跳闸机构。  所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。  套装转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后,热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动,并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下,叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。  整锻转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成,无热套部分,这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑,对启动和变工况适应性强,宜于高温下运行,转子刚性好,但是锻件大,加工工艺要求高,加工周期长,大锻件质量难以保证。  焊接转子:汽轮机低压转子质量大,承受的离心力大,采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变,因而需要设计较大的装配过盈量,但这会引起很大的装配应力,若采用整锻转子,质量难以保证,所以采用分段锻造,焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻,锻件小,结构紧凑,承载能力高,与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比,焊接转子强度高、刚性好,质量轻,但对焊接性能要求高,这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。  组合转子:由整锻结构套装结构组合而成,兼有两种转子的优点。  联轴器  联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。  刚性联轴器:  这种联轴器结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。  半挠性联轴器  右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组  挠性联轴器  挠性联轴器通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。  静叶片  隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。  动叶片  动叶片安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋  转。  汽轮机  叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。  叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。  等截面直叶片:断面型线和面积沿叶高是相同的,加工方便,制造成本较低,有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差,主要用于短叶片。  弯扭叶片:截面型心的连线连续发生扭转,可很好地减小长叶片的叶型损失,具有良好的波动特性及强度,但制造工艺复杂,主要用于长叶片。  叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固,同时力求制造简单、装配方便。  T形叶根:加工装配方便,多用于中长叶片。  菌形叶根:强度高,在大型机上得到广泛应用。  叉形叶根:加工简单,装配方便,强度高,适应性好。  枞树型叶根:叶根承载能力大,强度适应性好,拆装方便,但加工复杂,精度要求高,主要用于载荷较大的叶片。  汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起,构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组,或者成自由叶片。  围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。  拉筋:拉筋的作用是增加叶片的刚性,以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失,同时拉筋还会削弱叶片的强度,因此在满足了叶片振动要求的情况下,应尽量避免采用拉筋,有的长叶片就设计成自由叶片。  汽封  转子和静体之间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。  汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。  轴承  轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支撑轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重  力并且确定转子在汽缸中的正确位置。  1.多油楔轴承(三油楔、四油楔):轻载、耗功大,高速小机  2.圆轴承:可承重载,瓦温高  3.椭圆轴承:可承重载  4.可倾瓦轴承:2、4、5、6瓦块轴承,稳定性好,承载范围大,耗油量较大  5.推力轴承:  1)固定瓦块式:承载能力小,用于小机组  2)可倾瓦块式:  ①密切尔式:瓦块背面线接触  ②金斯伯里式:瓦块背面点接触

4. 船用螺旋桨技术研究及系列图谱

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。

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)。根据水翼原理,桨叶要受升力和阻力的作用,推动螺旋桨前进,即推动船艇前进。船艇运动会产生顶流和伴流。继续把船艇看成不动,则顶流以与艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋桨流来,而伴流则以与艇速方向相同,流速为ur向螺旋桨流来。通过速度合成,我们可以得到与螺旋桨成攻角α,向桨叶流来的合水流。则桨叶受到合水流升力dL和阻力dD的作用,将升力和阻力分解,则得到平行和垂直艇首尾线的分力:

dT=dL•cosβ-dD•sinβ

dQ=dL•sinβ+dD•cosβ

dT使船艇前进称为推 力;dQ称为横向力,即桨叶的旋转阻力。

显然,攻角α和流入桨叶的水流合速度V合决定了T和Q的大小。通常螺旋桨转速越高,而航速越低,即攻角α较大时,T和Q也越大。

设艇速V不变,如伴流流速增加(合速度减小),则攻角增大,推力和阻力也大;如果螺旋桨转速增加(合速度增加),则攻角增大,推力和阻力也大。当船艇静止不动时,螺旋桨转动时,水流攻角很大,则推力和阻力可能达到很大的值。阻力过大,对主机工作不利。所以船艇在从静止开始用车时,不宜用高速;同理,船艇在前进中换倒车时或从后退中换正车时,都应经过停车阶段,让艇速下降后再行转换,而不宜直接转换。主要是防止出现大攻角,产生巨大的旋转阻力,造成主机超负荷。

5. 船用螺旋桨设计

60马力船用发动机,一般用70--80公分的螺旋桨。

      

螺旋桨具体还要看减速比大小,还有螺距大小。螺旋桨的大小,在订制和安装时,不能太大,也不能太小,要做到合适匹配,通常都是按照船身吃水量来计算,太大了对动力要求较高,太小了又造成资源浪费。所以正确选择与发动机配套合适的螺旋桨有其必要。

6. 船舶螺旋桨理论与应用

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。

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。

1836年,英国的“阿基米德号”使用了螺旋推进器,那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆。开始试验时,它以每小时4海里的航速航行。突然,水中的障碍物碰断了螺杆,只剩了一小截。正当造船工程师史密斯急得不知所措时,这船却意外地加快了速度,达到每小时13海里。这事启发了造船工程师们,他们把长螺杆变成短螺杆,又把短螺杆变成叶片状,螺旋桨就这样诞生了。

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。

阿基米德螺旋的引入,最早见于1803年,1829年有英国的阿基米德螺旋桨的专利。并在此基础上于1840- 1841年建造了一些民用的螺旋桨。1843年,英国海军在“雷特勒”号舰上,第一次以螺旋桨代替明轮,随后由斯密士设计了20艘螺旋桨舰,参加了对俄战争,斯密士成为著名人物。

1843年,美国海军建造了第一艘螺旋桨船“浦林西登”号,它是由舰长爱列松设计,在爱列松的积极推广下,美国相续建造了41艘民用螺旋桨船,最大的排水量达2000吨。

尽管英、美等国取得了一些成功,但是螺旋桨用作船舶推进还有很多问题,如在木壳船上可怕的振动,在水线下的螺旋桨轴轴承磨损,桨轴密封,推力轴承等。

随着技术的进步,螺旋桨的上述缺陷,一个一个地克服,以及蒸汽机转速的提高,愈来愈多螺旋桨在船上取代明轮。到1858年,“大东方”号装有当时世界上最大的螺旋桨,它的直径有7.3米,重量达36吨,转速每分种50转,当时,推进器标准不再具有权威性,由于螺旋桨的推进效率接近明轮,而且它却具有许多明轮无法竞争的优点,明轮逐步在海船上消失。

在科学技术发展过程中,许多机械装置的性能在人们还不太清楚的时候,就已经广泛使用了。但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前,这些装置很难达到它的最佳性能。螺旋桨也不例外,直到1860年,虽然它在海船上已经成为一枝独秀,但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。螺旋桨的进步,只依靠专家们的直观推理,已经不能满足船舶技术的发展需要,它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释,这就促使螺旋桨理论的发展。

螺旋桨的理论研究,在船舶技术发展过程中,它比任何一个专业领域都做得多,从经验方法过渡到数字化设计,再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。一个好的螺旋桨其设计是非常重要的,模型试验也起着主要的作用。

7. 船用螺旋桨设计软件

第一,安全飞行:

遥控飞行器不同于相机和运动相机,其危险系数较高,但是如果遵守飞行守则,飞行的安全系数还是很高的。那么如何保证安全飞行呢?

1. 特别对于初学者来说,在空旷的地方飞行,尽管飞行时不必抬头一直盯着飞行器,但是要保证飞行器一直处于视野范围内,高楼和植被的阻挡有时会影响遥控和实时信号。

2. 有时候因为GPS或者遥控信号丢失,飞行器会尝试自动返航,但是飞行器并不能预见周围的障碍物,此时应该使用遥控器的S1开关紧急取回遥控权。

3. 不要忽略启动相机后APP的任何提示。云台故障,SD卡未插入,矫正指南针等等提示都非常重要,忽略提示强行起飞,非常容易造成事故。

4. 时常检查。首先是检查电池寿命,按住电源五秒可以显示电池总寿命,一般来说4盏灯有三盏以上常量代表电池寿命正常。电池寿命下降时候有时会造成供电不稳定,飞行器会无预警下降。第二就是检查螺旋桨状态,这是飞行器最容易损坏的部件,要经常检查是否有缺损或者是裂痕。

5. 注意相关飞行的法律法规,比如在美国,所有国家公园内是禁止飞行的,还有很多地区也有相关的禁飞条例,请获取许可或询问后再进行航拍。

6. 海拔高度很重要,飞行器的升力有限,在高海拔地区会用升力不足的情况难以控制,要注意各个型号标称的最高飞行海拔高度

8. 国外船舶螺旋桨的计算机辅助设计与制造研究

需要挺大力的!拖网渔船拖力的计算:螺旋桨推力减去船体的阻力即为拖网的拖力。因现在船舶设计都采用计算机辅助设计,只要填写好相关的参数,其所需结果会自动生成,这拖力也不应例外。但值得注意的是,实船拖力的大小与螺旋桨设计的优劣密切相关,螺旋桨设计的好坏又与设计参数的选取有直接的关系

9. 船外机螺旋桨结构

直升飞机尾部的螺旋桨为推力式螺旋桨,螺旋桨推进时,由于桨叶材料的对桨尖载荷的限制,桨尖速度一般限制在当地音速以下。工作原理:

1、螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。

2、螺旋桨的翼型剖面和展长在很大程度上决定了螺旋桨的推力,产生推力对应所需的扭转力矩(来自发动机)。

3、对于螺旋桨背风面被排出的流动结构(下洗气流-直升机,滑流-螺旋桨推进器),可以看作是每一小段螺旋桨翼型前飞所产生下洗气流的综合效果。扩展资料构造特点:1、螺旋桨有2、3或4个桨叶,一般桨叶数目越多吸收功率越大,有时在大功率涡轮螺旋桨飞机上还采用一种套轴式螺旋桨,它实际上是两个反向旋转的螺旋桨,可以抵消反作用扭矩。2、在发动机功率低于100千瓦的轻型飞机上,常用双叶木制螺旋桨,它是用一根拼接的木材两边修成扭转的桨叶,中间开孔与发动机轴相连接,螺旋桨要承受高速旋转时桨叶自身的离心惯性力和气动载荷。3、大功率螺旋桨在桨叶根部受到的离心力可达200千牛(20吨力),此外还有发动机和气动力引起的振动。

4、’大功率发动机一般采用3叶和4叶螺旋桨,并多用铝合金和钢来制造桨叶。

5、铝和钢制桨叶因材料坚固可以做得薄一些,有利于提高螺旋桨在高速时的效率。

6、70年代以后还用复合材料制造桨叶以减轻重量。

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