推力減額係數

推力減額係數（thrust deduction coefficient）亦稱為推力減額分數，是推力減額與螺旋槳推力的比值，通常用t表示，即為t=△T/T；式中，△T為推力減額，是指螺旋槳用於克服船體阻力部分的推力與所發出的推力之差。螺旋槳在船後工作時，由於抽吸作用，使船尾部的水流速度增大，從而導致船體的壓阻力和摩擦阻力有所增加。該增加部分稱為阻力增額。用以抵消這部分阻力增額的推力部分就是推力減額。T為螺旋槳發出的推力。

推力減額係數是一個無因次的係數。它的大小與船型、螺旋槳尺度，螺旋槳負荷以及槳與船體之間的相對位置等因素有關。

基本介紹

• 中文名：推力減額係數
• 外文名：thrust deduction coefficient
• 別名：推力減額分數
• 定義：推力減額與螺旋槳推力的比值
• 一級學科：船舶工程
• 二級學科：船舶術語

產生螺旋槳推力減額的起因

一般研究的螺旋槳特性都是槳的單獨性能，實際上，螺旋槳和船體構成為一個系統，兩者之間存在著相互作用。這種作用表現為船體所形成的速度場和螺旋槳所形成的速度場之間的相互影響。在船後工作的螺旋槳因受到船體的影響，故進入槳盤處的水流速度及其分布情況下敞水條件不同，而船體周圍的水流速度分布及壓力分布因受螺旋槳的影響也與孤立的船體有所不同。因此，船後螺旋槳與水流的相對速度不等於船速，即產生伴流問題；螺旋槳發出的推力也不等於孤立船體所遭受的阻力，即產生推力減額問題。

基本概念

螺旋槳對船的影響表現為推力減額。在船後工作的螺旋槳對尾部船體表面的水流有抽吸作用，使尾部船體表面的水流速度增加、壓力下降，如圖1所示。這種尾部壓力下降引起的船體阻力增加量稱作阻力增額。這部分阻力增加量是由螺旋槳工作引起的，故將它理解為螺旋槳推力減小量，分配到每個槳上的這種推力減小量即稱為推力減額，記作△T。按推力減額的概念，在船後工作的螺旋槳作用下的艦船阻力不發生變化，只是螺旋槳本身的推力損失了一部分。記入推力減額後的螺旋槳推力稱為有效推力，有時也稱為船後槳推力，記作T_E。有效T_E與敞水槳推力T之間的關係為

圖1

R為船體阻力。△T與T的比值稱為推力減額分數，記作t，即

於是有效推力表示為

圖2

各種艦船的推力減額分數 t 如圖2所列。

推力減額係數的確定

推力減額分數不能直接進行測量。它必須做船模拖曳試驗求出阻力R和做螺旋槳自航試驗求出螺旋槳推力T。通常不可能在正好相同的速度下測出R和T。因此必須畫出R和T曲線，並根據這些曲線就可計算推力減額分數

這種方法可用在單螺旋槳船上，也可用在螺旋槳布置對稱於船中心平面並且船是對稱的雙槳船上。如果不是這種情況和如果船上有三個以上螺旋槳時，由船模試驗不可能估算出每個槳的推力減額分數，只能求出一個平均值。通過做船模試驗估算出推力減額分數各個分量這也是不可能的。

推力減額分數的各分量

在真正的勢流中(見圖3上部分)不發生能量交換。在真正勢流中，使一固體克服力R以速度V 運動所需要的能量一定等於螺旋槳發出的能量：

圖3

式中T是螺旋槳推力，V_A是螺旋槳進速。重新整理上等式可得到

和

因此

象在很多雙槳船上那樣，只要螺旋槳離開摩擦帶，推力減額分數差不多就和伴流分數值相同。

由下面所述可得出摩擦推力減額分數的意義。有一假想固體(見圖3中部)，它由若干彼此同心的很薄的圓柱平板所組成，並在流體中(例如水中)沿軸向移動，產生一真正的粘性流動，勢流可不計。而且，用一同軸螺旋槳推動該固體。雖然該系統前方流體處於靜止，由於和固體摩擦，流體獲得相當速度。結果固體正後方的水獲得一定量的動能。靠螺旋槳作用使水在相反方向加速。因此，阻力增加，這表示對推進來說需要的推力一定要增加。所以，推力減額分數將有一正值。

在船尾處的波系將受到螺旋槳作用的影響（見圖3下部）。由於這樣，船的興波阻力將變化，這樣就可解釋波浪推力減額分數。