1.螺旋槳

民用船使用的圖譜槳，一般以荷蘭的B型槳和日本的AU槳為主。AU槳為等螺距槳、葉切面為機(jī)翼型；B型槳根部葉切面為機(jī)翼型、梢部為弓形，除四葉槳0.6R至葉根處為線性變螺距外，其余均為等螺距，槳葉有15°的后傾。為便于設(shè)計(jì)方便，由．KT、KQ——J敞水性征曲線圖轉(zhuǎn)換為BP一δ圖譜。

槳與船體各自在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，都會(huì)形成一個(gè)水流場(chǎng)。水流場(chǎng)與槳的敞水工作性能和船的阻力性能密切相關(guān)。當(dāng)槳在船后運(yùn)動(dòng)時(shí)，2個(gè)原本獨(dú)立的水流場(chǎng)必然會(huì)相互作用、相互影響。船體對(duì)螺旋槳的影響體現(xiàn)在2個(gè)方面：（1）伴流。由于船尾部螺旋槳槳盤處因水的粘性等因素作用，形成一股向前方向的伴流，使得螺旋槳的進(jìn)速小于船速。（2）伴流的不均勻性。船后槳在整個(gè)槳盤面上的進(jìn)速不等(在實(shí)用上可取相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率為1)。

2.螺旋槳對(duì)船體的影響

由于螺旋槳對(duì)水流的抽吸作用，造成槳盤處的水流加速，由伯努利定律可知，同一根流線上，水質(zhì)點(diǎn)速度加快，必然會(huì)導(dǎo)致壓力下降，從而造成船的粘壓阻力增加。也就是槳產(chǎn)生的推一部分用于克服船體產(chǎn)生的附加阻力。

如果用伴流分?jǐn)?shù)ω表征伴流與船速的比值，用推力減額t表征船體附加阻力與船體自身阻力的比值。那么，敞水槳與船后槳的差別就在于一個(gè)船身效率(1一t)／(1一ω)從中可以看出，伴流分?jǐn)?shù)ω越大、推力減額t越小，則船身效率越高。

從螺旋槳圖譜可以看出，橫坐標(biāo)的參數(shù)為√BP或BP。BP稱為收到功率系數(shù)(或稱為載荷系數(shù))，其值為：BP=NPD0.5 /VA2.5式中：N為螺旋槳轉(zhuǎn)速；PD為螺旋槳敞水收到功率；VA為螺旋槳進(jìn)速。

BP值越小，對(duì)應(yīng)的螺旋槳敞水效率越高；反之，則螺旋槳效率越低。從個(gè)體因素來(lái)講，N值和PD0.5 /VA2.5值越小，BP值就越小。PD和VA參數(shù)有聯(lián)動(dòng)關(guān)系，在相對(duì)低速的范圍內(nèi)，PD值變大、BP值變?。辉谙鄬?duì)高速的范圍內(nèi)，PD值變大、BP值也變大。這取決于船的阻力特性。

實(shí)際船螺旋槳設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮以下的先決條件：螺旋槳直徑有無(wú)限制、船舶航速的具體要求。

一般情況下，螺旋槳設(shè)計(jì)工況都對(duì)應(yīng)船舶滿載航行的狀態(tài)，在該航行狀態(tài)下，主機(jī)發(fā)出預(yù)定功率、螺旋槳效率達(dá)到最佳，船、機(jī)、槳匹配理想。但如果設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不當(dāng)，就會(huì)造成螺旋槳產(chǎn)生“輕載”或“重載”的現(xiàn)象，“輕載”是指螺旋槳達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速后，不能充分吸收主機(jī)的轉(zhuǎn)矩，主機(jī)發(fā)不出預(yù)定功率；“重載”是指螺旋槳還未達(dá)到設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)矩已達(dá)到最大值，主機(jī)同樣發(fā)不出預(yù)定功率。

螺旋槳設(shè)計(jì)產(chǎn)生“輕載”還是“重載”現(xiàn)象，主要取決于2個(gè)方面：(1)伴流分?jǐn)?shù)ω、推力減額t取值是否正確。(2)船舶阻力計(jì)算的誤差。

如選取的伴流分?jǐn)?shù)ω大于船后實(shí)際值，則螺旋槳不能吸收預(yù)定的功率和發(fā)出要求的推力，從而無(wú)法達(dá)到預(yù)定的航速，螺旋槳處于“輕載”狀態(tài)；反之螺旋槳處于“重載”狀態(tài)。

如選取的推力減額t大于實(shí)際值，該情況類似于船舶輕載航行，螺旋槳達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，不能吸收主機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，螺旋槳處于“輕載”狀態(tài)；反之，螺旋槳處于“重載”狀態(tài)。

船舶的阻力大小，與船舶的尺度、線型等因素關(guān)系很大，同樣一艘船，采用不同公式計(jì)算，阻力值可能有很大的區(qū)別。如阻力計(jì)算值大于實(shí)船阻力，則實(shí)船試航時(shí)，航速會(huì)大于預(yù)估速度，螺旋槳卻處于“輕載”狀態(tài)；反之，螺旋槳處于“重載”狀態(tài)。

在槳的設(shè)計(jì)中，由于各參數(shù)的理論取值與實(shí)際值必然會(huì)有綜合性的誤差，螺旋槳不可避免地會(huì)產(chǎn)生“輕載”、“重載”現(xiàn)象。不論螺旋槳是“輕載”還是“重載”，都不能充分利用主機(jī)功率。相比較而言，螺旋槳“重載”時(shí)，主機(jī)工作在超負(fù)荷惡劣環(huán)境下，影響其使用壽命。

一般船舶在使用中都會(huì)有壓載(空載)航行、滿載航行、超載(船底積污或風(fēng)浪原因)航行狀態(tài)。對(duì)應(yīng)船舶滿載航行工況設(shè)計(jì)的螺旋槳，在超載航行時(shí)，就會(huì)“重載”。同時(shí)考慮到主機(jī)因老化、磨損等原因，發(fā)出的額定功率也會(huì)逐漸降低。為了保證有一定的避免“重載”的安全裕度，需要有一個(gè)功率儲(chǔ)備。作者根據(jù)自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，在100%額定轉(zhuǎn)速時(shí)，考慮功率儲(chǔ)備后的設(shè)計(jì)功率推薦如下值：對(duì)于海船，85%～90%主機(jī)功孰對(duì)于內(nèi)河船，90%～95%主機(jī)功率。

如主機(jī)為高增壓、大功率機(jī)型，功率儲(chǔ)備取下限值，相對(duì)而言，該種機(jī)型的外特性曲線與推進(jìn)特性曲線之間的間隙(潛在功率)小于常規(guī)機(jī)型。
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