船用螺旋桨设计师(船用螺旋桨的设计)

2022-12-19 14:00 点击:164 编辑:邮轮网

1. 船用螺旋桨的设计

是的

船螺旋桨大小对速度的影响 在大吨位船舶中螺旋桨越大动力越好,

要看船的的大小、发动机输出功率、吃水线高、船的流体阻力等很多因素,一般都是高速小螺旋桨,低速大螺旋桨,前者适用吨位较小的船舶800rpm每分以上,后者300-450转每分钟,如果发动机功率较小的中型货轮一般都是300转,实际上转速不一定越高越好主要看发动机的输出功率和螺旋桨的构造会不会浪费动力,假设即使发动机的功率很高转速也很高桨叶也很大可是桨叶设计不适用于高速水流的结构也白搭。

2. 船用螺旋桨的设计原理

螺旋桨推力

螺旋桨排出的气体使得螺旋桨获得反作用力。你把螺旋桨桨盘(或者旋翼、涵道)看成一个通道,通道排出空气的时候会受到空气的反作用力,即推力。

工作原理

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。

螺旋桨的几何因素:翼型剖面、展长、扭转角、桨距。

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)。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。

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(πR)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。国外可按照直径和螺距订购螺旋桨。如64/34,表示该桨直径为60英寸,几何螺矩为34英寸。

实际螺距(Hg):桨叶旋转一周飞机所前进的距离。可用Hg=v/n计算螺旋桨的实际螺矩值。可按H=1.1~1.3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值。

理论螺矩(HT):设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加,流过螺旋桨旋转平面的气流速度大于飞行速度。因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺矩 。

计算公式

如果假设螺旋桨排出流体的速度较慢,对周围介质的整体影响可以忽略,那么可以从动量角度推算螺旋桨推力:

推进功率P=FV=通道面积*空气密度*流速^3;

推力F=通道面积*空气密度*流速^2;

很明显,如果试图增加力,又不增加功率,可采用的方法应该是去增大这个通道的面积(以降低气流速度),也就是螺旋桨之类的直径。

事实上,工业中的螺旋桨尺度都很大,螺旋桨推进速度或尾流速度产生的压力变化足以引起周围环境流体的大尺度流动,螺旋桨上游气体有抽吸作用,对下游有吹除作用,压差阻力和排出尾流得速度变慢,不可避免的引起推进力下降。这一偏差可以使用一些经验数据来进行修正:

推力F=Cn*通道面积*空气密度*流速^2;

不同类型螺旋桨的推力系数:

Cn=0.8;某运输机螺旋桨

3. 船用螺旋桨的设计方法

不一定。

要看船的的大小、发动机输出功率、吃水线高、船的流体阻力等很多因素,一般都是高速小螺旋桨,低速大螺旋桨,前者适用吨位较小的船舶800rpm每分以上,后者300-450转每分钟,如果发动机功率较小的中型货轮一般都是300转,实际上转速不一定越高越好,主要看发动机的输出功率和螺旋桨的构造会不会浪费动力,假设即使发动机的功率很高,转速也很高桨叶也很大,可是桨叶设计不适用于高速水流的结构也白搭。

4. 船用螺旋桨设计软件

用PS软件画笔工具绘制螺旋桨,再用滤镜~模糊~动感模糊,即可制作出这样的效果!

5. 船用螺旋桨设计 广东工学院

飞机能飞行起来靠的是机翼产生的升力来起飞的。固定翼飞机或定翼机,常简称为飞机,是指由动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层内飞行的重于空气的航空器。它是固定翼航空器的一种,也是最常见的一种,另一种固定翼航空器是滑翔机。飞机按照其使用的发动机类型又可被分为喷气飞机和螺旋桨飞机。1923年7月30日,中国第一架双层螺旋桨敞盖飞机由广东飞机制造厂研制成功。

6. 船用螺旋桨设计难不难

世界最大螺旋桨,其直径12米左右,重量足有480吨。

已知世界最大的船用螺旋桨是我国镇江中船瓦锡兰螺旋桨公司制造的,其采用新式七轴五联动数控机床,最大可制造出桨叶多达12.5米的螺旋桨,目前已经造出的最大的船用螺旋桨,直径12米左右,相当于4层楼的高度,重约480吨,比美国航空母舰上的船用螺旋桨大多了,仅直径就相当于其两倍大了。

7. 船用螺旋桨的设计理念

螺旋桨规格,一般由4位数字表示,前两位数表示直径,后两位表示螺距

8. 船用螺旋桨设计及制作

螺旋桨超过11米、总重超过70吨!

去年由中船重工集团为40万吨矿砂船研发的一型4叶螺旋桨直径超过11米、总重超过70吨!相对于军舰,民用船舶航速较低,最大航速一般不超过20节,而且主动力系统一般采用大功率速度柴油机,因此,螺旋桨转速较慢,对于结构设计、加工工艺等的要求相对要低一些,因此,其结构尺寸可以做到较大!

在海水中,水对螺旋桨的阻力很大,此外,海轮通常使用发动机直接驱动螺旋桨,并且在没有减速机构的情况下直接将动力提供给主轴。

9. 船用螺旋桨设计图

一艘航母有4个螺旋桨,每个螺旋桨有5片浆叶,每片桨叶的重量是30吨,大概估算螺旋桨的总重就达600吨。那么中国辽宁号航母的螺旋桨直径至少在4.5米,总重也在400吨。这是一个考验大国工业巨型构件技术水准的领域,从某种程度上讲,我国在大型船舶建造技术领域已经获得了质的飞跃。

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