船用螺旋桨的功率计算.doc

(完整word版)船用螺旋桨的功率计算(完整word版)船用螺旋桨的功率计算(完整word版)船用螺旋桨的功率计算船用螺旋桨的功率计算功率（W）直径(D）螺距(P）转/分(N）功率（W）=(D/10）的4次方*（P/10）*（N/1000）的3次方*0。45速度(SP）km/h=（P/10)＊(N/1000）*15.24静止推力（Th）g=(D/10）的3次方*（P/10）＊（N/1000）的2次方*22船用螺旋桨的工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的HYPERLINK”http：//baike。baidu。com/view/239662。htm"机翼进行讨论。流经桨叶各剖面的气流由沿旋HYPERLINK"http：//baike.baidu.com/image/7c5fcc1b67594dccac6e7563"转轴方向的前进速度和旋转产生的切HYPERLINK”http://baike。baidu。com/view/84856.htm”线速度合成。在螺旋桨半径r1和r2(r1〈r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况.V—轴向速度；n—螺旋桨转速；φ-气流角，即气流与螺旋桨旋转HYPERLINK"http://baike.baidu。com/view/425685。htm"平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角.显而易见β=α+φ。空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD和升力ΔL，合成后总空气动力为ΔR。ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP阻止螺旋桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的HYPERLINK"http://baike。baidu.com/view/36869.htm"力矩。从以上两图还可以看到。必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。用进矩比“J”反映桨尖处气流角,J=V/nD。式中D-螺旋桨直径。理论和试验证明:螺旋桨的拉力（T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η）可用下列公式计算：T=Ctρn2D4P=Cpρn3D5η=J·Ct/Cp式中:Ct—拉力HYPERLINK"http：//baike.baidu。com/view/960。htm”系数;Cp—功率系数；ρ—空气密度；n—螺旋桨转速;D-螺旋桨直径。其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化。图1—1—21称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系.是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。从图形和计算公式都可以看到，当前进比较小时，螺旋桨效率很低.对飞行速度较低而HYPERLINK”http：//baike。baidu.com/view/1269258。htm"发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如：飞行速度为72千米/小时,发动转速为6500转/分时,η≈32％。因此超轻型飞机必须使用减速器，降低螺旋桨的转速，提高进距比,提高螺旋桨的效率。船用螺旋桨几何参数直径（D）影响螺旋桨性能重要参数之一.一般情况下，直径增大拉力随之增大,效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨.此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(〈0。7音速），否则可能出现激波，导致效率降低.桨叶数目（B)可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨.只是在螺旋桨直径受到限制时，采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。实度（σ）桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2）的比值.它的影响与桨叶数目的影响相似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。桨叶角（β)桨叶角随半径变化,其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。习惯上以70％直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值.螺距:它是桨叶角的另一种表示方法.图1—1—22是各种意义的螺矩与桨叶角的关系。几何螺距（H)桨叶剖面迎角为零时，桨叶旋转一周所前进的距离。它反映了桨叶角的大小，更直接指出螺旋桨的工作特性。桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。习惯上以70％直径处的几何螺矩做