導(dǎo)管螺旋槳的應(yīng)用

導(dǎo)管螺旋槳的應(yīng)用

導(dǎo)流管螺施槳，簡(jiǎn)稱導(dǎo)管螺旋槳，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，只是在普通螺旋槳外裝一個(gè)圓形的套筒。套筒可以是固定的，稱為固定導(dǎo)管；也可以是轉(zhuǎn)動(dòng)的，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管。轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管除了起導(dǎo)流作用外，還起著舵的作用。導(dǎo)管分兩類，一類導(dǎo)管使螺旋槳處的水流加速，稱加速導(dǎo)管。加速導(dǎo)管可以增加重載螺旋槳的效率，導(dǎo)管本身產(chǎn)生正推力。這一點(diǎn)與航空燃汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的原理類似。目前已被廣泛用于拖輪、推輪、拖網(wǎng)漁船上。另一類導(dǎo)管使螺旋槳處的水流減速，稱為減速導(dǎo)管。這種減速水流的導(dǎo)管用以增加作用在螺旋槳葉上的靜壓力，導(dǎo)管將產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的推力，可以推延螺旋槳的空泡極限，并減少葉梢騷擾的噪音，多為船舶采用。

導(dǎo)管螺旋槳應(yīng)用在船舶上具有下列特點(diǎn)

與普通螺旋槳相比較，導(dǎo)管螺旋槳的效率高，拖力大。

漁輪采用導(dǎo)管螺旋槳后，拖力增加約15-35%。例如，250馬力的拖網(wǎng)漁輪裝置固定導(dǎo)管螺旋槳后，拖力增加15%左右；600馬力拖網(wǎng)漁輪裝置導(dǎo)管螺旋槳后，拖力增加27-28%，最大系柱拖力增加36-38%。根據(jù)長(zhǎng)江船舶設(shè)計(jì)院多年來的實(shí)船試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，拖輪上應(yīng)用了轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管裝置后，拖力增加25%左右，系柱拖力可增加50%左右。國(guó)外對(duì)導(dǎo)管螺旋槳的研究和試驗(yàn)也取得了顯著效果，拖力最大可增加35%。

導(dǎo)管可保證有定向的水流供給螺旋槳，起均整伴流作用，改善了船舶在風(fēng)浪中航行的穩(wěn)定性。

導(dǎo)管可抑制船舶的縱搖，起阻尼作用。

導(dǎo)管圍在螺旋槳的外面起保護(hù)作用，螺旋槳不易露出水面產(chǎn)生空吸現(xiàn)象，并可免受外物碰壞或發(fā)生絞網(wǎng)事故。

導(dǎo)管螺旋槳也存在下列方面有待于改進(jìn)

安裝固定導(dǎo)管，船舶的回旋半徑增加，使船舶的回旋性能和低速舵效果變差。

安裝轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，雖然可以改進(jìn)船舶的操縱性，但是結(jié)構(gòu)變得復(fù)得一些，并且需要較大的舵機(jī)功率和舵桿直徑。

導(dǎo)管內(nèi)壁與螺旋槳葉梢的間隙很小，水草雜物易卡入。若有變形，葉梢和導(dǎo)管內(nèi)壁相撞，會(huì)影響船舶的正常航行，故導(dǎo)管與船體之間要作強(qiáng)固的連接，艉結(jié)構(gòu)需適當(dāng)加強(qiáng)，以防導(dǎo)管本身引起振動(dòng)和變形。

對(duì)于吃水淺的船舶，不宜應(yīng)用導(dǎo)管螺旋槳。

盡管導(dǎo)管螺旋槳存在著多方面的不足，但它所具有的而普通螺旋槳無法比擬的特點(diǎn)使其必將能得到廣泛應(yīng)用。 

導(dǎo)管增加拖力的原因是多方面的，主要可概括為以下幾點(diǎn)：

導(dǎo)管內(nèi)部的流道為漸縮到漸擴(kuò)形狀，中段面積較小，流速最大，而螺旋槳工作在較大的速度區(qū)域，大大減少了螺旋槳的負(fù)荷系數(shù)和滑距，因此提高了螺旋槳的效率。

由于導(dǎo)管出口面積逐步擴(kuò)大，使螺旋槳推出的水柱集中，尾流收縮極小，故使軸向誘導(dǎo)速度減小，而使螺旋槳的軸向誘導(dǎo)效率提高，推力增加。

拖網(wǎng)漁船螺旋槳負(fù)荷重，槳葉吸力面與壓力面的壓差很大，若沒有導(dǎo)管限制，則高壓區(qū)的水就會(huì)繞到低壓區(qū)，產(chǎn)生能量損失。加裝導(dǎo)管后，導(dǎo)管與葉梢的間隙很小，限制了葉梢的橫向繞流，減少能量損失，使螺旋槳的效率提高。

因?yàn)榧铀賹?dǎo)管中部形成縮小的喉部，使管內(nèi)的水流速度大于管外的速度，內(nèi)外形成壓力差，這壓力差在管壁上形成合力，合力的軸向分量使導(dǎo)管本身產(chǎn)生附加推力。
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