船舶推进_螺旋桨的空泡现象.pdf

船舶推进 Ship Propulsion 华中科技大学船海学院 1 课程安排 第1章 概述（2学时） 第2章 螺旋桨几何特征（2学时） 第3章 螺旋桨基础理论（3学时） 第4章 螺旋桨模型的敞水试验（4学时） 第5章 螺旋桨与船体相互作用（4学时） 第6章 螺旋桨的空泡现象（4学时） 第7章 螺旋桨的强度校核（4学时） 第8章 螺旋桨图谱设计（7学时） 第9章 实船推进性能（2学时） 2 第6章 螺旋桨的空泡现象 本章主要内容 6.1 空泡的成因 6.2 叶切面的空泡现象及其对性能的影响 6.3 螺旋桨的空泡现象及其对性能的影响 6.4 螺旋桨模型的空泡试验 6.5 空泡校核 6.6 螺旋桨的噪声及谐鸣现象 3 第6章 螺旋桨的空泡现象 本章主要教学要求 1. 了解空泡的成因、空泡的种类及其特点。这是本次 课的一个教学难点。 2. 理解螺旋桨的空泡现象及其对性能的影响。这是本 次课的一个教学重点和难点。 3. 了解螺旋桨空泡校核方法。 4. 掌握螺旋桨强度的规范校核法的基本思想。这是本 次课的另一个教学重点。 4 第6章 螺旋桨的空泡现象 概述 ? 螺旋桨的空泡(cavity)现象，从19世纪末就引起了造船界 的注意。 盘 1894年，“勇敢”号小型驱逐 最后修改 面 舰：转速比额定低1.54%；主 方案？ 比 增 机总功率比额定低7.5%；航速 加 只有24节（设计27节） 45% 原因：空泡 5 第6章 螺旋桨的空泡现象 船舶发展存在着二种趋势 ? 高转速和大功率：军用船舶(如高速艇等)主机，并将高 速主机与螺旋桨直接相连。这类船的螺旋桨上空泡往往 在所难免，因而促进了所谓空泡螺旋桨或全空泡螺旋桨 的研究和发展。 ? 船舶大型化和高功率：由于螺旋桨负荷不断增加，尾部 流场的不均匀性使螺旋桨上产生时生时灭的空泡，导致 桨叶剥蚀损伤，而且往往伴有强烈的尾部振动。 6 第6章 螺旋桨的空泡现象 本章主要内容 6.1 空泡的成因 6.2 叶切面的空泡现象及其对性能的影响 6.3 螺旋桨的空泡现象及其对性能的影响 6.4 螺旋桨模型的空泡试验 6.5 空泡校核 6.6 螺旋桨的噪声及谐鸣现象 7 6.1 空泡的成因 需要研究的课题 1. 空泡的机理是什么？ 2. 空泡到底有没有尺度效应？ 3. 空泡为什么会产生剥蚀及其防止的对策？ 4. 叶切面的空泡程度和性能究竟如何预测？ 8 6.1 空泡的成因 ? 螺旋桨在水中工作时，桨叶的叶背压力降低形成吸力 面，若某处的压力降至临界值以下时，导致爆发式的 汽化，水汽通过界面，进入气核并使之膨胀，形成气 泡，称为空泡