推进干扰因子一共有三个,分别是伴流分数ω、推力减额t和相对旋转效率ηR。它们反映了艇体和推进装置的布置产生的相互干扰对推进效率的影响。
大部分艇的螺旋桨装在斜轴上,前有托架后有舵。当艇的设计速度增加时,轴相对于艇体的角度必须减少,以尽量减少效率的损失。斜轴推进布置的这种变化可结合船体轴隧道来实现,推进器布置在轴隧道中,会使轴相对于艉部船体纵剖线造成小的轴夹角,这样轴隧道便能够减少航行吃水,并允许主机相对于重心的纵向位置有调整余地。
喷推器越来越频繁地使用到大型高速艇上。在一些应用场合,诸如燃气轮机动力艇,喷推器可能是唯一能实现转向、倒航、低噪声和浅吃水一体化的推进器。尽管大功率喷推器的效率正在提高,但功率大于18600k W并具有转向和倒车功能的喷水推进器还只在极少数的艇上应用。
表面桨不论是紧靠艇艉板安装,还是安装在艇艉板向后延伸的轴上,它们的效用在营运的艇上都已得到证明。迄今为止,营运艇上最大功率的一对表面桨,其每桨的吸收功率达到4800k W。为了操纵性需求,一些表面桨也会装在万向轴上。
若以桨的效率作为准则,那么25kn及其以下的艇最好选择全浸桨;43kn及其以上的艇最好选择喷推器;在这两个速度中间的艇,应优先考虑喷推器。
当艇从排水状态向动力支承状态过渡时,对艇体的阻力和推进器的推力特性有充分了解是特别重要的。如动力支承状态时,艇会出现过渡速度时的推力负荷大于最大速度时推力负荷的情况。
估算每一种推进器形式的总推进效率干扰因子随速度的变化情况,列于表4-1中。推进器的性能与推力负载和空泡数有关,表4-1中数据按无量纲约化速度Fn来表示同一艇体的水动力状态。
表4-1 高速艇典型的推进器与艇体间的干扰因子
注:w为伴流分数,t为推力减额,ηR为相对旋转效率。
当选用推进器形式时,除了要考虑推进器压力场对裸船体阻力和纵倾的影响外,选用恰当的干扰因子,如推力减额、伴流分数和相对旋转效率也很重要。推进器可能产生大的垂向或横向力,与船体间产生不良的交互作用可能导致动力稳定性超出允许范围。
总的推进效率与这些交互干扰因子相关,即
式中,η0为螺旋桨效率系数;ηR为相对旋转系数;ηAPP为阻力系数;w为伴流分数;t为推力减额。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。