På tal om fartygens axellösa propellrar är de mest lätta att tänka på ubåtarnas axellösa pumpstrålepropeller och de magnetiska vätskepropellrarna. Dessa två typer av propellrar har dock inneboende brister i ultrahöga hastigheter. Till exempel har ubåtarnas axellösa pumpstrålepropeller rörliga delar. Sedan, vid ultrahöga hastigheter, kommer propellrarnas vibrations- och kavitationsproblem att vara mycket allvarliga; Även om den magnetiska vätskepropellern inte har några rörliga delar kommer den att värma havsvattnet, som är lågt i effektivitet och inte kan uppfylla de höga dragkraftskrav som krävs för ultrahög hastighet. Jag tror att alla känner till de axellösa propellrarnas överlägsenhet. Så för vissa ultrahögfartsfartyg, som höghastighetsbubbla svävare med hastigheter på mer än 80 knop, finns det en axellös propeller lämplig för den? Idag kommer jag att prata om en axellös propeller lämplig för ultrahög hastighet.
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Propellrar är en viktig del av forskningen om högpresterande fartyg
Med utvecklingen av superhöghastighets yteffektfartyg, särskilt utvecklingen av höghastighetsbubbla svävare, blir svävarens framdrivning allt viktigare. För närvarande antar höghastighets bubbel svävare huvudsakligen två metoder: supercavitation propeller och pump jet framdrivning (vattenstråle framdrivning) drivs av en vattenpump. Båda metoderna kan ge rimlig framdrivningseffektivitet vid höga hastigheter. Samtidigt, när fartygets hastighet inte överstiger 80 knop (för fartygstypen är denna hastighet inte fast), förhållandet mellan framdrivningsanordningens vikt och fartygets totala vikt Det kan också kontrolleras inom ett rimligt intervall. Men om du vill öka fartygets hastighet ytterligare kommer det att orsaka en kraftig ökning av framdrivningsanordningens vikt, vilket begränsar fartygets hastighetsökning, så det finns ett kritiskt värde för höghastighetspropeller som superkaviterande propellrar och pumpjetpropeller.
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Supercavitation paddel
Enligt de relaterade formler som härleds av G.F. Wislicenus (främst tillämplig på svävare, de relaterade formlerna introduceras inte här), är det känt att vikten av framdrivningssystemet som genererar och överför dragkraft är ungefär proportionell mot kvadraten på hastigheten. Detta visar att maskinens vikt relaterad till hastighet är en kritisk faktor. Därför, om du vill öka fartygens hastighet ytterligare, måste du hitta sätt att minska vikten på framdrivningsanordningen för höghastighetsfartyg och öka förhållandet mellan framdrivningssystemets vikt och fartygets totala vikt. Därför har sökandet efter nya framdrivningsanordningar som är lättare i vikt än befintliga framdrivningssystem blivit den vanliga riktningen. Utvecklingen av flygteknik ger ett nytt sätt att tänka för fartygsframdrivningsanordningar. En ny typ av fartyg höghastighetsframdrivningsanordning född ur flygframdrivningsanordning föddes. Det är ett rampump jet framdrivningssystem med lätt vikt och hög hastighet.
Vilken propeller använder ett fartyg med en hastighet som överstiger 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilken propeller använder ett fartyg med en hastighet som överstiger 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Gasturbiner ombord har spelat en stor roll i utvecklingen av höghastighetsfartyg
Sammansättningen av rampumpens jetpropeller:
Undervattensrampumpens jetpropeller (för att skilja den från aviation ramjet-motorn) består den huvudsakligen av tre delar: ramvattenflödets inlopp, blandningskammaren och tvåfasmunstycket.
Vilken propeller använder ett fartyg med en hastighet som överstiger 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Arbetsprincipen för rampumpens jetpropeller
Arbetsprincipen för rampumpens jetpropeller:
Under drift kan ramvattenflödet öka det statiska trycket från vattenflödet som kommer in i framdrivningssystemet. Metoden för att öka det statiska trycket är att fördiffera vattnet inåt eller utåt. Efter att ha passerat genom inloppet kommer vattenflödet in i blandningskammaren, då tryckluft sprutas in i vattenflödet. Om vätskans hastighet i blandningskammaren kan nå en viss nivå kan själva turbulensen blanda vattnet och de diffusa bubblorna, vilket minskar arbetsvätskans genomsnittliga densitet. Ansluten till blandningskammaren är ett tvåfasmunstycke. Bubblorna som genereras i blandningssteget expanderar till den omgivande vätskan i tvåfasmunstycket och fungerar på vattenfasen och accelererar därmed blandningshastigheten. Om rampumpens insprutningssystems munstyckesform är lämplig kommer urladdningshastigheten att vara större än inloppshastigheten, vilket resulterar i framåtriktad dragkraft. Denna dragkraft är vanligtvis en kombination av två krafter, en är en positiv boost som verkar på rörets framsida, och den andra är en negativ boost som verkar på munstyckets inre och yttre väggar.
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilken propeller använder ett fartyg med en hastighet som överstiger 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Stanspump jet propeller med noll hastighet
Rampumpens jetframdrivningssystem använder i allmänhet två typer av luftkomprimeringsblandningsprocesser, nämligen adiabatisk blandningsprocess (pressning av varmluft i blandningskammaren) och isotermisk blandningsprocess (tryckluftstemperatur som motsvarar omgivningstemperaturen). Olika typer av luftkomprimeringscykler har en mycket viktig inverkan på framdrivningens effektivitet. För storskaliga rampump jet framdrivningssystem bör en isotermisk kompressionscykel användas eftersom det kräver mindre installationsaxel hästkrafter. Detta system måste dock använda flerstegskompressorer, och intercoolers måste installeras mellan flerstegskompressorerna. Luftkompressorn kan anslutas direkt till värden, så hela enheten är särskilt lätt. Eftersom det inte finns någon roterande del i kontakt med vatten är systemet inte utsatt för skador på grund av inandning av skräp.
Vilka propellrar används för fartyg med hastigheter över 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Vilken propeller använder ett fartyg med en hastighet som överstiger 80 knop? Effektiviteten hos rampumpens jetpropeller är upp till 60%
Den berömda axellösa propellern "Inline Thruster" kan inte undvika problemet med bladskador
I själva verket är forskningen om principen om undervattens rampump jet framdrivning inte särskilt tydlig. Den har dock en enkel struktur (bestående av ett rör med en enkel struktur), har inga rörliga delar i undervattensdelen och har egenskaperna hos ljusvikt; och den kan bilda en tvåfasstråle genom att spruta tryckluft i rörets högtrycksområde Gasfasens expansion gör att vätskan som passerar genom munstycket får acceleration att generera framåtriktad dragkraft. Dessa egenskaper känns igen av forskare. Rampumpstrålen som driver denna tvåfasvätska kan uttryckas genom Eulers och Bayleighs rörelseekvation av bubblor i förhållande till vattenfasen och termodynamikens första lag. Dragkrafts- och framdrivningseffektiviteten kan beräknas med hjälp av datorn för att lösa dessa ekvationer. Den allmänna framdrivningseffektiviteten kan nå 50%~60%, vilket är mycket högre än många traditionella konventionella propellrar, så rampumpsprayanordningen är ett framdrivningssystem som är mycket lämpligt för höghastighets yteffektfartyg.
https://www.wxxjyby.com/