基本介紹
- 中文名:螺旋槳艉流
- 外文名:propeller race
- 套用學科:船舶術語
- 定義:螺旋槳後流出的受擾動的加速水流
簡介,螺旋槳的影響,艉流誘導速度分類,
簡介
螺旋槳後方流出的受到螺旋槳擾動加速的水流。尾流的速度為進流速度和螺旋槳誘導速度的和速度。尾流場的速度越大,螺旋槳工作是損失於尾流中的能量越多,其效率越低。
螺旋槳尾流除了與螺旋槳本身的性能密切相關外、還影響舵的性能。許多螺旋槳節能裝置如格里姆導輪、轂帽鰭等,就是力圖減少尾流中的能量損失,以提高推進裝置的效率,達到節能目的。對螺旋槳尾流的研究,在試驗方面方面是利用雷射測速儀等測量尾流場的速度分布,並探討其與螺旋槳性能的關係;在理論方面,傳統的研究是對尾流的形狀做些假設,再進行理論分析和計算,最新的研究多直接利用計算流體力學(邊界元法)解螺旋槳的非定常問題,計算出尾流的形狀和強度。
螺旋槳的影響
在單槳船舶上,一般地說來,當舵完全地或部份地處於螺旋槳艉流中的情況下,它的水動力特性很大程度上由螺旋槳艉流的速度場決定。實驗和理論研究指出,作用在處於螺旋槳艉流中的舵的舵桿上的水動力和水動力矩要比在同樣流速下作用於單獨舵的力和力矩大幾倍。螺旋槳對舵的水動力特性的影響,歸根結底是增大了拋到舵上的水流的軸向分速度,同時由於流的偏轉和艉流邊界影響改變了舵的水動力特性。
艉流誘導速度分類
螺旋槳艉流的誘導速度可以分解為三個分速度:軸向誘導速度,切向誘導速度,和徑向誘導速度。
徑向誘導速度,在一般船舶具有的推力載荷係數p的情況下,要比軸向誘導速度和切向誘導速度小,沒有多大的意義。
軸向誘導速度則使得流向舵的該截面處的流速的軸向分速度發生了變化
切向誘導速度引起了舵的有效沖角的變化,變化的數值等於由螺旋槳艉流的偏轉而造成的斜流角,這個角度被稱為流的偏轉角。