鱼类螺旋桨的几何特征.doc

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1、螺旋桨的几何特征鱼雷螺旋桨位于鱼雷的尾部，由发动机带动以产生推力，利用该推力克服鱼雷运动时的阻力，使鱼雷以既定的速度航行。不难理解，为了经商鱼雷的速度，不仅要求鱼雷具有阻力最小的雷体外形，还须要配置效率较高的螺旋桨，才能获得较好的推进效果。螺旋桨通过推进轴直接由发动机驱动，当螺旋桨旋转时，将水流推向鱼雷后方。根据作用与反作用原理，水便对螺旋桨产生反作用力，该反作用力即称为螺旋桨的推力。b5E2RGbCAP我们研究螺旋桨的几何特征时，首先要对螺旋面有所了解。设有一水平线AB<图8-1），匀速地绕线EE旋转，同时又以均匀速度向上移动，则线AB上每一个

2、点就形成一条螺旋线，由这些螺旋线所组成的面叫做螺旋面。线段AB称为螺旋面的母线，它可以是直线或曲线。p1EanqFDPw展开了的螺旋线与圆柱体底线间的角度称为螺旋角，以表示，其值可按下式求得21/21<8-1）式中H为螺距。图8-1螺旋面的形成当母线的圆周运动和直线运动均为匀速运动时，所得到的螺旋面称为等螺距螺旋面。其螺旋线的展开图形如图8-1所示，不同半径处具有相同的螺距。DXDiTa9E3d21/21图8-2a径向变螺距螺旋面螺旋线的展开图螺旋面也可以由不同螺距的螺旋线组成。例如母线AB以均匀的速度绕EE轴线旋转。也以均匀速度直线上升，只是在

3、不同的半径上具有不同的上升速度，则得到径向变螺距螺旋面，不同的半径处螺距是不同的，其螺旋线的展开图如图8-2

4、叶的自由端称为叶梢。当螺旋桨开始工作时，叶片首先拨动水的一边称为导边，而水流从叶片脱离的一边称为随边。叶片迎水的一面称为吸力面，叶片的另一面称为推力面。5PCzVD7HxA鱼雷螺旋桨的桨叶剖面一般是弓形的。所谓桨叶剖面就是指用与螺旋桨共轴的圆柱面同桨叶相剖后所得到的截面，经展开后得到的形状。桨叶剖面形状确定于流体动力特性和桨叶的强度，由于桨叶承受流体动力的作用。故它必须具有足够的厚度以保证其强度。jLBHrnAILg早期鱼雷曾使用过单螺旋桨，而目前的鱼雷一般都是采用对转螺旋桨．当螺旋桨工作时，两个螺旋桨的反作用力矩能获得较好的平衡．以便减小鱼雷的

5、横滚。对于高速鱼雷，在螺旋桨直径受到其它条件限制的情况下，为了获得足够的推力，就必须采用双螺旋桨。xHAQX74J0X螺旋桨的工作原理螺旋桨的桨叶截面犹如一个机翼的断面，为了阐明螺旋桨产生推力的原因，我们首先来分析流体对机翼的绕流情况。LDAYtRyKfE21/21图8-5

6、流速平行<相当于无攻角情况），这时流经机翼下部的流速与截面a一a的流速大致相同，因此机翼下部的流体静力亦大致与截面a一a处的静压力相同。由于机翼上部的压力小于机翼下部的压力，所以机翼上下就形成压力差，该压力差连同流体流经机翼时产生的摩擦力合成一总的流体动力R。可将R分成两个分力：一个分力X<平行于流体流动方向），阻止机翼的前进运动，该力称为阻力；另一个分力Y垂直流体的流动方向，称为升力。Zzz6ZB2Ltk21/21图8-5

7、的绕流情况将发生变化，从而使作用于机翼上的流体动力增加。由图8-5

8、，压力差作用的面积愈大，所产生的升力愈大。因此升力还与机翼面积成正比。EmxvxOtOco对于阻力X有着和升力Y相同的结论。综合以上所述