Parlando delle eliche senza albero delle navi, le più facili da pensare sono i propulsori a pompa senza albero dei sottomarini e le eliche a fluido magnetico. Tuttavia, questi due tipi di eliche presentano difetti intrinseci a velocità ultra elevate. Ad esempio, i propulsori a getto di pompa senza albero dei sottomarini hanno parti in movimento. Quindi, a velocità elevatissime, i problemi di vibrazione e cavitazione delle eliche saranno molto gravi; Sebbene il propulsore fluido magnetico non abbia parti in movimento, riscalderà l'acqua di mare, che è a bassa efficienza e non può soddisfare i requisiti di spinta elevata richiesti per la velocità ultraelevata. Credo che tutti abbiano familiarità con la superiorità delle eliche senza albero. Quindi per alcune navi ad altissima velocità, come hovercraft a bolle ad alta velocità con velocità superiori a 80 nodi, esiste un'elica senza albero adatta? Oggi parlerò di un'elica senza albero adatta ad altissime velocità.
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Le eliche sono una parte cruciale della ricerca di navi ad alte prestazioni
Con lo sviluppo di navi ad effetto superficie ad altissima velocità, in particolare lo sviluppo di hovercraft a bolle ad alta velocità, la propulsione dell'hovercraft diventa sempre più importante. Attualmente, gli hovercraft a bolle ad alta velocità adottano principalmente due metodi: elica di supercavitazione e propulsione a getto di pompa (propulsione a getto d'acqua) azionata da una pompa dell'acqua. Entrambi i metodi possono fornire un'efficienza di propulsione ragionevole alle alte velocità. Allo stesso tempo, quando la velocità della nave non supera gli 80 nodi (per il tipo di nave, questa velocità non è fissa), il rapporto tra il peso del dispositivo di propulsione e il peso totale della nave può anche essere controllato entro un intervallo ragionevole. Tuttavia, se si desidera aumentare ulteriormente la velocità del&della nave, si provocherà un forte aumento del peso del dispositivo di propulsione, limitando così l'aumento della velocità del&della nave, quindi c'è un valore critico per eliche ad alta velocità come le eliche supercavitanti e le eliche a pompa.
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Pagaia per supercavitazione
Secondo le relative formule derivate da GF Wislicenus (applicabili principalmente all'hovercraft, le relative formule non vengono qui introdotte), è noto che il peso del sistema propulsivo che genera e trasmette spinta è all'incirca proporzionale al quadrato della velocità. Ciò dimostra che il peso della macchina relativo alla velocità è un fattore critico. Pertanto, se si desidera aumentare ulteriormente la velocità delle navi, è necessario trovare modi per ridurre il peso del dispositivo di propulsione delle navi ad alta velocità e aumentare il rapporto tra il peso del sistema di propulsione e il peso totale della nave. Pertanto, la ricerca di nuovi dispositivi di propulsione che siano più leggeri dei sistemi di propulsione esistenti è diventata la direzione principale. Lo sviluppo della tecnologia aeronautica fornisce un nuovo modo di pensare ai dispositivi di propulsione delle navi. È nato un nuovo tipo di dispositivo di propulsione ad alta velocità per nave nato dal dispositivo di propulsione per l'aviazione. È un sistema di propulsione a getto di pompa ariete con peso leggero e alta velocità.
Quale propulsore usa una nave con una velocità superiore a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Quale propulsore usa una nave con una velocità superiore a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Le turbine a gas a bordo hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo delle navi ad alta velocità
La composizione del propulsore a getto della pompa di ram:
Il propulsore a getto di pompa di ram subacquea (per distinguerlo dal motore di ramjet dell'aviazione), è composto principalmente da tre parti: l'ingresso del flusso d'acqua del ram, la camera di miscelazione e l'ugello bifase.
Quale propulsore usa una nave con una velocità superiore a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
Il principio di funzionamento del propulsore a getto della pompa ariete
Il principio di funzionamento del propulsore a getto della pompa di ram:
Durante il funzionamento, l'ingresso del flusso d'acqua del ram può aumentare la pressione statica del flusso d'acqua che entra nel sistema di propulsione. Il metodo per aumentare la pressione statica consiste nel pre-diffondere l'acqua verso l'interno o verso l'esterno. Dopo aver attraversato l'ingresso, il flusso d'acqua entra nella camera di miscelazione, momento in cui l'aria compressa viene spruzzata nel flusso d'acqua. Se la velocità del fluido nella camera di miscelazione può raggiungere un certo livello, la turbolenza stessa può mescolare l'acqua e le bolle diffuse, riducendo così la densità media del fluido di lavoro. Collegato alla camera di miscelazione è un ugello bifase. Le bolle generate nella fase di miscelazione si espandono al fluido circostante nell'ugello bifase e agiscono sulla fase acquosa, accelerando così la velocità di miscelazione. Se la forma dell'ugello del sistema di iniezione della pompa del pistone è appropriata, la velocità di scarico sarà maggiore della velocità di ingresso, determinando una spinta in avanti. Questa spinta è solitamente una combinazione di due forze, una è una spinta positiva che agisce sulla parte anteriore del tubo e l'altra è una spinta negativa che agisce sulle pareti interne ed esterne dell'ugello.
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
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Elica a getto della pompa punzonatrice a velocità zero
Il sistema di propulsione a getto di pompa a pistone utilizza generalmente due tipi di processi di miscelazione a compressione d'aria, vale a dire processo di miscelazione adiabatica (pressione di aria calda nella camera di miscelazione) e processo di miscelazione isotermica (temperatura dell'aria compressa uguale alla temperatura ambiente). Diversi tipi di cicli di compressione dell'aria hanno un impatto molto importante sull'efficienza della propulsione. Per i sistemi di propulsione a getto con pompa a pistone su larga scala, è necessario utilizzare un ciclo di compressione isotermico poiché richiede una potenza dell'albero di installazione inferiore. Tuttavia, questo sistema deve utilizzare compressori d'aria multistadio e gli intercooler devono essere installati tra i compressori multistadio. Il compressore d'aria può essere collegato direttamente con l'host, quindi l'intero dispositivo è particolarmente leggero. Poiché non vi sono parti rotanti a contatto con l'acqua, il sistema non è soggetto a danni dovuti all'inalazione di detriti.
Quali eliche vengono utilizzate per navi con velocità superiori a 80 nodi? L'efficienza del propulsore a getto della pompa di ram è fino al 60%
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Il famoso propulsore senza albero" Propulsore in linea" non può evitare il problema del danneggiamento della lama
In effetti, la ricerca sul principio della propulsione subacquea a getto di pompa ariete non è molto chiara. Ha però una struttura semplice (composta da un tubo con una struttura semplice), non ha parti in movimento nella parte subacquea, e ha le caratteristiche di leggerezza; e può formare un getto bifase spruzzando aria compressa nell'area di alta pressione del tubo. L'espansione della fase gassosa fa sì che il fluido che passa attraverso l'ugello guadagni accelerazione per generare spinta in avanti. Queste caratteristiche sono riconosciute dai ricercatori. Il getto della pompa ariete che spinge questo fluido bifase può essere espresso dall'equazione del moto delle bolle di Eulero e Bayleigh&relativo alla fase acquosa e dalla prima legge della termodinamica. La spinta e l'efficienza di propulsione possono essere calcolate utilizzando il computer per risolvere queste equazioni. L'efficienza di propulsione generale può raggiungere il 50% ~ 60%, che è di gran lunga superiore a molte eliche convenzionali tradizionali, quindi il dispositivo di spruzzatura con pompa ariete è un sistema di propulsione molto adatto per navi ad effetto superficie ad alta velocità.
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