船舶推进 1-3章.ppt

* 哈尔滨工程大学 船舶工程学院 第一章 绪 论 §1.1 概述 一、研究内容 快速性：船舶在一定的主机功率下，在一定装载 状态下，以一定的航速航行的能力。 推进器（效率、空泡、强度、振动） 船-桨-机配合问题 螺旋桨设计 二、推进器的类型 螺旋桨推进器 风帆推进 明轮推进器 对转螺旋桨推进器 槽道推进器 喷水推进器 导管推进器（矢量推进器） 双桨推进器 对转螺旋桨+Z型传动 半潜螺旋桨推进器 摆线推进器 吊舱推进器 电磁超导推进船－“大和”号 三、船舶推进的发展 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 四、本课内容 第一章 绪论 第二章 螺旋桨的几何特征 第三章 螺旋桨基础理论及水动力特性 第四章 螺旋桨模型的敞水试验 第五章 螺旋桨与船体间的相互作用 第六章 螺旋桨的空泡现象 第七章 螺旋桨的强度计算 第八章 螺旋桨图谱设计 第九章 船模自航试验及实船性能预估 §1.2 马力及效率 一、有效推力Te，阻力R 自航船舶 Te=R 拖船 Te=R+F 有效功率（有效马力）： 二、主机马力和传送效率 主机马力 Ps 收到马力 PD：在主轴推进器联接处量得的马力 传送效率 ?s 三、推进效率和推进系数 推进效率?D（似是推进系数QPC） 推进系数P.C. 第二章 螺旋桨的几何特征 §2.1 螺旋桨的外形和名称 §2.2 螺旋面及螺旋线 §2.3 螺旋桨的几何特征 螺旋桨的几何参数： 直径 D 叶数 Z 毂径比 dh/D： 螺距比P/D： 盘面比 AE ：投射面积比，伸张面积比，展开面积比 纵倾～纵倾角 侧斜 第三章 螺旋桨基础理论及水动力特性 动量定理：理想推进器理论，理想螺旋桨理论 叶元体理论 升力线理论 升力面理论 面元法 §3.1 理想推进器理论 一、理想推进器的概念和力学模型 三个假设： 1、轴向零尺度，水可自由流过，吸收功率推水向后的圆盘； 2、流速及压力在圆盘上均匀分布； 3、水为不可压缩的理想流体。 该理论也可用于喷水推进、明轮等推进装置 推力即为盘面前后的压力差: 单位时间流经盘面的流体质量为: 由动量定理: 由伯努力方程: 比较上述两式得到: 桨盘面前后的动能之差为推进器消耗的功率: 理想推进器的效率为: 整理得: 负荷系数 *