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        大側斜螺旋槳的介紹

        日期:2016-09-14

        摘要:大側斜螺旋槳的介紹

        大側斜螺旋槳與常規螺旋槳相比有其不可替代的優點。

        當螺旋槳槳葉在船后非均勻速度場中旋轉的時候,在推動船舶前進的同時帶來了由于螺旋槳引起的振動。這種振動同時會帶來不穩定的力和位移的產生。由螺旋槳引起的振動是船舶振動的原因之一。由于大側斜螺旋槳特殊的幾何外形,其工作時使槳葉各半徑切面不同時進入高伴流區,從而具有減小螺旋槳引起的非定常軸承力和表面力、降低船尾振動和螺旋槳噪聲等特性。通過具體的實例可以說明大側斜螺旋槳與常規螺旋槳相比,具有以下的優點:

        1、 減少了由螺旋槳引起的不穩定的軸承力和位移

        有一高速集裝箱船,設計了普通葉型的常規槳和大側斜槳各一只。經過對軸承力的分析決定選擇大側斜槳的側斜度為100%,槳的主要參數如下表:

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        圖1給出了對應的軸承力。以螺旋槳工作點J=1.0上側向力和彎矩比較表明,B槳的側向力是常規槳A的1/3~1/5左右,彎矩為1/10~1/18??梢姶髠刃睒獙S承力的減小效果是顯著的。

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        圖1 軸承力比較

        2、 減少了由螺旋經引起的脈動壓力

        近年來,大量實船或者船模測量結果的基礎上,利用影響脈動壓力的主要參數,用統計方法對數據進行回歸分析,獲得了計算槳葉正上方船體上一點的脈動壓力幅值和表面力的經驗公司。有實驗表明,大側斜槳與常規槳相比,脈動壓力可以下降三分之一。同樣對上述兩槳進行比較,兩槳在空泡筒中進行了無空泡和有空泡的比較試驗,測量了槳上方平板上的脈動壓力,其結果如圖2所示。在無空泡的條件下脈動壓力較小,但兩者相差很大,大側斜槳誘導的脈動壓力約為常規槳的1/10??张輻l件下,兩者的脈動壓力均增大,左右分布的形狀相似,但兩者相差沒有無空泡的時候那么顯著,此時B槳誘導脈動壓力時A槳的2/3~1/2左右。

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        圖2 脈動壓力比較

        3、 改善了螺旋槳的空泡性能

        空泡可以使槳葉表面剝蝕而影響其性能,甚至損壞??张莸漠a生將導致舵的剝蝕和噪聲的產生。為了避免螺旋槳產生空泡,可以在螺旋槳的設計過程中采用梢部卸載以避免之,但最好的方法還是采用大側斜螺旋槳來改善其性能。

        同樣的,在減少表面力方面,大側斜槳也顯示了它的優越性。圖3為其橫向的測量結果。由圖可見90°的側斜槳為常規槳的45%。

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        圖3 側斜對表面力的影響

        經過比較試驗,得到類似的結論。

        其缺點是:

        1、 降低了倒車的效率;

        2、 制造上更加困難。

        商船和軍艦在使用大側斜螺旋槳之后,其前進時的推進效率基本沒有任何的減少,圖4為兩槳的敞水試驗結果比較,前進的時候兩者效率幾乎相同(A與B相差僅1%左右),而后退情況下,B就不如A了。

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        圖4 敞水效率比較

        在安裝大側斜螺旋槳時沒有任何的困難,并且大側斜螺旋槳解決了由于船舶的大小、速度和馬力增加以后帶來的許多問題。


        標簽: 船用螺旋槳設計(49) 螺旋槳(85)
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