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潜艇在深海行驶的时候,为什么螺旋桨还能划出水泡
简单地说,当螺旋桨转动时,由于桨叶要划动水流排向后方,因此,桨叶的吸水方向的水流压力要小于排水方向的水流压力,而且桨叶转速越高,吸水方向的水压力就越小。
为了使螺旋桨在有限的直径里带动更多的水,桨叶的表面积就必须足够大,于是潜艇螺旋桨的桨叶会设计得倾角很大。然而到了这一步各国设计师依旧没有满足,仍旧在螺旋桨上进行优化,比如说部分潜艇会在螺旋桨上安装毂帽鳍。毂帽鳍,简单来说就是在螺旋桨上再安装一个角度合适,能带起水流的小螺旋桨。
螺旋桨 引起的突然冲击力(如在汹涌 海浪 中和突发事故时)。尾轴管密封有各种不同的技术解决办法。在大多数船上用单工(制)结构,尾部 轴封 保护尾轴管不进 海水 。尾轴 管内 压取决于船舶吃水(图20),尾轴管内充油,抬高 油箱 可以调节 油压 ,使之高于外部 水压 。
万吨巨轮、军舰潜艇在大海中川流不息,全靠在水下的螺旋桨驱动。从船舱里伸出来的尾轴,一头连着螺旋桨,一头连着机舱,尾轴和轴管间必然有缝隙。既要保证传动效率,又要不漏水,就要考验船舶的密封工作了。密封不好,海水在压力下沿缝隙涌入,那就危险了。
潜艇屁股后面有螺旋桨,用发动机驱动螺旋桨来产生向前的动力,然后潜艇还有方向舵和水平舵,前者向鱼鳍一样控制前进方向,后者保持水下稳定性。与鱼不同的是,部分潜艇支持倒车。
螺旋桨的转速达到多少时会产生空泡
1、年,英制240吨的小型驱逐舰“勇敢号”初试航时,螺旋桨转速只能达到384转,比额定设计转速低54%,几经调试,直到1897年,总工程Barnaby才在造船工程师会上发表论文说明最初成绩不 良是由于螺旋桨发生了空泡现象。
2、超空泡化是一种奇特的物理现象,当物体在水中以超过185千米/小时的速度移动时,其尾部会产生一个大型的水蒸气沟,形成一个包裹物体的空腔。这个空腔由原本的水转变为空气,空气的密度仅为水的1/800,这就显著减少了物体所受的阻力。在物体表面,一个大型的空气泡——即超空泡——由此形成。
3、这是要具体看船的的大小、发动机输出功率、吃水线高、船的流体阻力等很多因素,一般都是高速情况下用小螺旋桨,低速的用大螺旋桨,小螺旋桨一般适用吨位较小的船舶,大约为800rpm每分以上,大螺旋桨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。
4、前面说过,流体高速运动,会造成局部压力减小,特别是高速舰船、螺旋桨、鱼雷等在水中运动时,会造成局部水的压强很大,达到常温下的蒸气压。这就是高速航行水中产生气泡的原因。
5、巨轮为什么会被气泡摧毁? 越大的巨轮所需要的动能就越大,相应的螺旋桨转速也就越快,而当螺旋桨高速旋转时,液体根本来不及跟上,这时就会在瞬间出现低压,导致大量的空泡出现。据研究表明,在几百万分之一秒的时间里,螺旋桨会在瞬间出现爆发式的空泡增长。
螺旋桨周围的气泡是如何产生的?
1、II:如果液流中不断形成、长大的空泡在固体壁面附近频频溃灭,壁面就会遭受巨大压力的反复冲击,从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀,这就叫空化剥蚀,简称空蚀,又称气蚀。
2、当负压小于饱和蒸汽压时就会产生气泡。气泡随螺旋桨的转动到螺旋桨的前部(正压部)。只有压力大到一定时气泡才会消失,周围的水激向气泡的中心,产生非常大的力量损坏螺旋桨(化工上叫气蚀)。
3、气泡在光线作用下的产物众所周知,船是靠螺旋桨推进的,而在螺旋桨旋转过程中所产生的水流在与空气剧烈碰撞时就会有气泡出现,大量的气泡在光线的作用下看起来就成了一大堆的白 泡沫。
4、螺旋桨后面有气泡其实就是螺旋桨的空泡现象。我们都知道,在日常生活中(常压,为一个标准大气压),水在100℃下就会沸腾,沸腾的时候会产生大量的气泡;我们在用高压锅煮东西时,通常能达到2-3个大气压,这时候水在120℃左右才沸腾;而在高空,气压非常低,比如珠峰,那里的水在70℃左右就沸腾了。
5、问题来了,为什么在密实的水里面,螺旋桨周围还会产生低压?这不难理解,螺旋桨高速旋转,由于桨叶的高速移动,则桨叶背部的压力必然降低,形成一个吸力面,低压就这么产生了,当压力低于海水的饱和蒸气压时,就会产生大量气泡,就像沸腾一样。
6、前面说过,流体高速运动,会造成局部压力减小,特别是高速舰船、螺旋桨、鱼雷等在水中运动时,会造成局部水的压强很大,达到常温下的蒸气压。这就是高速航行水中产生气泡的原因。一旦产生了空泡现象,阻力就会加大,产生气泡会消耗大量的能量。所以船速再也上不去了。
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