船舶推进器的种类很多,最古老的要算篙了可撑着船前进。后来又发明了桨和橹,一直沿用至今。随后是利用风帆作为推进工具,呈现了多种形式的帆船。随着机器在船上的应用,就出现了明轮推进器。19世纪初出现了螺旋桨推进器。为了证明螺旋桨的优越性,英国海军组织了一场有趣比赛:把动力相当的响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮进行了竞赛。两艘船的船尾用粗缆绳系起来,让它各朝相反的方向驶去。响尾蛇号”螺旋桨飞快地旋转,爱里克托号”明轮猛烈地向后拨水。先是互不相让,但过了一会儿,响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了这场比赛证明了螺旋桨的优越性。从此,螺旋桨轮船就取代了明轮。
螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。螺旋桨俗称车叶,由若干桨叶所组成。桨叶的数目通常为三叶、四叶或五叶,各叶片之间相隔的角度相等。螺旋桨通常装在船的尾部,螺旋桨与艉轴的连接局部称为毂,桨叶就固定在毂上。有船尾向船首看时,所看到螺旋桨桨叶的一面称为叶面(压力面)另一面称为叶背(吸力面)桨叶的外端为叶梢,而与毂的连接处称为叶根。螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨迹为梢圆,此圆称为螺旋桨桨盘,直径称为螺旋桨直径,其面积称为盘面积。
螺旋桨正车旋转时,有船尾向船首看所见到旋转方向为顺时针方向的称为右旋桨,反之为左旋桨。双桨船的螺旋桨装在船尾二侧,正常旋转时,若其上都向着船中线转动的称为内旋桨,反之为外旋桨。螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的限制。一般来说,螺旋桨直径愈大转速愈低,其效率愈高。螺旋桨与船的尾框要有良好的配合,防止叶尖露出水面而影响效率。螺旋桨船体间隙要适当,以防止引起严重的振动。
船用螺旋桨的工作原理。螺旋桨旋转时,把水往后推。根据力的作用与反作用的原理,水给螺旋桨以反作用力,这就是推力,推船前进。螺旋桨的运动情况同螺钉的运动情况极为相似。把螺钉旋转一圈,就在螺帽中向前推进一段距离,这段距离称为螺距。螺旋桨的桨叶叶面(压力面)通常是螺旋面的一部分,就像螺钉的螺纹的一部分那样,不过螺旋桨是水中运动的水取代的螺帽的地位。
船用螺旋桨的有关几何参数。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。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。螺距:桨叶角的另一种表示方法。各种意义的螺矩与桨叶角的关系。实度(σ)桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2比值。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。