噴水推進器，是指推進機構的噴射部分浸在水中，利用噴射水流產生的反作用力驅動船舶前進的一種推進器。由水泵、管道、吸口和噴口等組成，並能通過噴口改變水流的噴射方向來實現船舶的操縱，效率比螺旋槳低，但操縱性能好，特別是對於泥沙底的淺水航道，噴水推進器具有良好的適應性。
基本介紹
- 中文名：噴水推進器
- 外文名：hydraulic propeller
- 類別：交通工程
- 本質：推進工具
- 特點：操作性能好等
- 分類：底板式噴水推進器等
介紹,原理,研究現狀,結構,基本參數,預防措施,特點,
介紹
噴水推進器是船舶的一種推進工具，它和船舶動力裝置一起，用來推進船舶。
噴水推進器是推進機構的噴射部分浸在水中，利用噴射水流產生的反作用力驅動船舶前進的一種推進器。由水泵、管道、吸口和噴口等組成，並能通過噴口改變水流的噴射方向來實現船舶的操縱，效率比螺旋槳低，但操縱性能好，特別是對於泥沙底的淺水航道，噴水推進器具有良好的適應性。
原理
噴水推進器是用水泵作動力，將水從船底孔吸入，經舷部管子，把水從船後方向排出，靠水的反作用力來推進船舶。
噴水推進的基本原理：通過在艦船等航行器上向其運動反方向噴射具有一定速度的水流，根據作用力和反作用力，船體會受到水流的反作用力，而這個力即為推力。
推力的大小=流體在流經推進器流道時單位時間內的動量變化率。 噴水推進裝置上的推力可定義為與水接觸的所有推進裝置內表面上的壓力和剪下應力在噴口面積矢量相反方向上的合力。這些表面包括進口管道、葉輪、葉輪軸套和噴口。
推力的大小=流體在流經推進器流道時單位時間內的動量變化率。 噴水推進裝置上的推力可定義為與水接觸的所有推進裝置內表面上的壓力和剪下應力在噴口面積矢量相反方向上的合力。這些表面包括進口管道、葉輪、葉輪軸套和噴口。
研究現狀
目前，世界上單泵吸收功率最大、己經投入使用的噴水推進裝置為日本Technoseaways公司所有，由羅一羅公司製造，型號為卡米瓦VLWJ235，其進水口直徑達2.35米，單泵吸收功率27瓦，安裝在高技術超級班輪上，每艘船配兩套，最高運營航速可達40節。
噴水推進運行平穩，振動噪聲低，適應豪華遊艇安全、舒適的特殊需求，其在遊艇上的套用也日益增加。例如“迷人海洋”號艇由4台MTU柴油機驅動兩套2.6米的螺旋槳，1台LM2500燃氣輪機驅動一套LJ210E噴水推進裝置，航速可達34節。
美國的快船公司在橫渡大西洋的高速定期貨船上採用噴水推進，並委託羅。羅公司開發噴水推進裝置。為與航空運輸展開競爭，該貨船被要求以接近40節的平均航速，在7天內橫穿大西洋，大大少於現在的18-20天。所配備的325型噴水推進裝置進水口直徑達3.25米，吸收功率近50瓦。該公司的每艘定期貨輪將使用5台這種噴水推進裝置，其總流量非常驚人，幾乎相當於美加邊界的尼亞加拉瀑布的平均水流量。
近年來，世界各國的軍事實力基本上都處於轉型中，為了滿足各種新的作戰需求，對海上戰鬥力提出了更嚴格的要求，例如軍用船舶要具有更高的航速、更優的操縱性、優異的隱身性、高度自動化控制等。而噴水推進裝置具有以上這些優點，因此國內外的高速後勤運輸補給艦、高速登入艇、高速攻擊艇、瀕海戰鬥艦艇、護衛艦等軍用艦艇多數採用了噴水推進裝置來作為動力推進方式。噴水推進裝置逐漸的從中小型向大型化、高效化、高速化發展。
高速攻擊艇主要是飛彈艇，是最先套用噴水推進技術也是現在噴水推進技術套用最廣泛的艦種。海軍最主要追求的是快速性和高機動性，其次是隱身效果。以挪威盾牌級、日本集級和韓國尹永夏級最具代表性。
噴水推進運行平穩，振動噪聲低，適應豪華遊艇安全、舒適的特殊需求，其在遊艇上的套用也日益增加。例如“迷人海洋”號艇由4台MTU柴油機驅動兩套2.6米的螺旋槳，1台LM2500燃氣輪機驅動一套LJ210E噴水推進裝置，航速可達34節。
美國的快船公司在橫渡大西洋的高速定期貨船上採用噴水推進，並委託羅。羅公司開發噴水推進裝置。為與航空運輸展開競爭，該貨船被要求以接近40節的平均航速，在7天內橫穿大西洋，大大少於現在的18-20天。所配備的325型噴水推進裝置進水口直徑達3.25米，吸收功率近50瓦。該公司的每艘定期貨輪將使用5台這種噴水推進裝置，其總流量非常驚人，幾乎相當於美加邊界的尼亞加拉瀑布的平均水流量。
近年來，世界各國的軍事實力基本上都處於轉型中，為了滿足各種新的作戰需求，對海上戰鬥力提出了更嚴格的要求，例如軍用船舶要具有更高的航速、更優的操縱性、優異的隱身性、高度自動化控制等。而噴水推進裝置具有以上這些優點，因此國內外的高速後勤運輸補給艦、高速登入艇、高速攻擊艇、瀕海戰鬥艦艇、護衛艦等軍用艦艇多數採用了噴水推進裝置來作為動力推進方式。噴水推進裝置逐漸的從中小型向大型化、高效化、高速化發展。
高速攻擊艇主要是飛彈艇，是最先套用噴水推進技術也是現在噴水推進技術套用最廣泛的艦種。海軍最主要追求的是快速性和高機動性，其次是隱身效果。以挪威盾牌級、日本集級和韓國尹永夏級最具代表性。
結構
噴水推進是一種傳統的船舶推進方式。當人們了解到水泵的作用時，就開始把它移植到船上來作推進用。噴水推進的工作原理並不十分複雜，如果將水泵安置在船上，當水泵工作時向船尾噴水，就可以實現一個簡單的船舶推進過程。為實現這種推進方式的泵配上進水出水機構和控制機構則是噴水推進裝置。
一般說來，噴水推進系統主要由1個進水管、1台帶有噴射器狀排出口的泵、以及1套操舵和倒車裝置所組成(見圖1)。舵噴咀改變噴射水的方向，使之向左或向右，使得操舵功能得以實現。倒車推力則由倒車擋板將噴射水反射向前而產生，從而達到倒車的目的。
進水管被併入船體結構，通常由船廠製造，由噴水推進系統製造廠提供圖紙。進水管的設計成流面形狀。該管與船體的結合面是大流線型的，以避免在噴水泵中產生激流。進水管藉助一個法蘭連線在船尾封板上，它從船底穿過船內到達尾封板，構成流水通道。在進水管的入口處裝有一個格柵，防止大件的漂浮物進入管中。萬一泵被阻塞，則可通過設於進水管頂部的檢查孔將雜物清除。該管前部穿過進水管壁進入船內，在管前部設有一密封裝置防止水進入船內。
一般說來，噴水推進系統主要由1個進水管、1台帶有噴射器狀排出口的泵、以及1套操舵和倒車裝置所組成(見圖1)。舵噴咀改變噴射水的方向，使之向左或向右，使得操舵功能得以實現。倒車推力則由倒車擋板將噴射水反射向前而產生，從而達到倒車的目的。
進水管被併入船體結構，通常由船廠製造，由噴水推進系統製造廠提供圖紙。進水管的設計成流面形狀。該管與船體的結合面是大流線型的，以避免在噴水泵中產生激流。進水管藉助一個法蘭連線在船尾封板上，它從船底穿過船內到達尾封板，構成流水通道。在進水管的入口處裝有一個格柵，防止大件的漂浮物進入管中。萬一泵被阻塞，則可通過設於進水管頂部的檢查孔將雜物清除。該管前部穿過進水管壁進入船內，在管前部設有一密封裝置防止水進入船內。
基本參數
噴水推進裝置泵的品質是通過其主要性能參數反映出來的，包括流量、揚程、轉速、功率、效率和汽蝕餘量等。這些參數反映了泵的工作狀態和能量轉換的程度，泵的主要性能指標也用這些主要工作參數來表示。一台泵製造安裝好後，並不一定能在泵的設計條件下運行，可通過泵的特性曲線綜合直觀地來表示泵的性能，了解各參數的變化，以此更好的進行泵流動性能的分析。
預防措施
噴水推進器的發展經歷了液泵式噴水推進、間歇式噴水推進、底板式噴水推進、航板式噴水推進、舷外噴水推進。目前，單從噴水推進器的發展情況看，其技術己經口益成熟，但是底板式全迴轉噴水推進器在市場上比較少見，對於使用全迴轉噴水推進器的船舶，船隻在不同方向上具有噴水的可操作性，因此改變航線和方向變得很容易，無需使用船舵來控制船舶行進方向，能夠降低船舶的轉彎半徑，並且可以360°旋轉以改變航向，對船舶的行進方向較易控制，而且在所有方向上都能夠提供最大推力。
螺旋槳的葉片和舵經常引起對通航河流的破壞，同時，因為複雜多變的航線，船隻的可操縱性降低，又因為在淺水區域，所以加重了這種危險性。此種底板式全迴轉推進器設計緊湊，安裝時能夠充分利用空間，排水量損耗小;安裝位置在船的底板上，與船底平齊，不會造成船舶阻力增大，也不會與航行水域的漂浮物發生碰撞，非常適合在極淺的水域內進行工作;由於採用封裝式設計，因此振動小、噪聲低，安裝在遊艇上可產生極大的舒適性。在淺水區域，安裝底板式噴水推進器的船隻相比於螺旋槳船隻，具有較小的迴轉直徑，極大的提高了船隻的可操縱性，Jorge E己通過試驗驗證。底板式全迴轉噴水推進器的特點和優勢能夠較好的適應船舶特殊的工作環境，提高工作效率。
螺旋槳的葉片和舵經常引起對通航河流的破壞，同時，因為複雜多變的航線，船隻的可操縱性降低，又因為在淺水區域，所以加重了這種危險性。此種底板式全迴轉推進器設計緊湊，安裝時能夠充分利用空間，排水量損耗小;安裝位置在船的底板上，與船底平齊，不會造成船舶阻力增大，也不會與航行水域的漂浮物發生碰撞，非常適合在極淺的水域內進行工作;由於採用封裝式設計，因此振動小、噪聲低，安裝在遊艇上可產生極大的舒適性。在淺水區域，安裝底板式噴水推進器的船隻相比於螺旋槳船隻，具有較小的迴轉直徑，極大的提高了船隻的可操縱性，Jorge E己通過試驗驗證。底板式全迴轉噴水推進器的特點和優勢能夠較好的適應船舶特殊的工作環境，提高工作效率。
特點
噴水推進器特點:一是操縱性能好,裝有噴水推進器的船舶,可以方便地轉向,機動性好;二是噴水推進器不受吃水影響，可在淺水水域航行。
