一种船动压差螺旋桨制造技术

本实用新型专利技术涉及一种船动压差螺旋桨，其桨叶(型)包括上翼面和下翼面组成。其翼面截线均由前缘至后缘单调下降函数的曲线组成。本实用新型专利技术结构简单，在下翼面对水做功下，流速减慢，静压强增高，产生向上的推力；上翼面不做功，水流倒流，静压强减小，翼面产生向上的拉力，从而构成上、下翼面升力一致向上，二者升力之和大于现有的单面翼型升力，提高桨翼效率。提高桨翼效率。提高桨翼效率。

【技术实现步骤摘要】
一种船动压差螺旋桨


[0001]本技术属于船舶制造
，涉及水面、水下螺旋桨推进器。

技术介绍

[0002]现有船舶螺旋桨翼型展开图，翼型的下表面平整，而上翼面向上弧，在零度仰角下，由流速差升力原理提供升力，上翼面流速快，静压下降，形成单面向上升力。另外，当下翼有仰角时，会出现流速减慢，静压升高，水流对翼面产生推力，方向向上。如果能够将上、下翼面的力叠加显现，桨叶翼型效率会得到提高。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种能够提高船舶推进效率的双面升力翼面，船用动压差螺旋桨，以解决上述问题。
[0004]为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种船用螺旋桨的截面展开图，包括上翼面和下翼面，所述上翼面和下翼面截线均由前缘至后缘为单调下降的曲线组成。
[0006]上翼面的主翼面为下降曲面，曲面为单调下降函数构成。即前缘至后缘，曲面在垂直方向的截线高度逐次下降，一般无拐点。
[0007]下翼面的主翼面为下降曲面，曲面为单调下降函数构成。即前缘至后缘，曲面在垂直方向的截线高度逐次下降，一般无拐点。
[0008]下翼面与上翼面在前缘相交的过渡面一般设置为外凸曲面。
[0009]下翼面与上翼面在后缘相交的过渡面一般设置为外凸曲面。
[0010]与现有技术相比，本技术实施例的优点在于：本技术结构简单，下翼面迎水面会对水流做功，流速减慢，静压强增高，翼面产生向上的推力；上翼面流速倒流，翼面不做功，静压强减小，翼面产生向上的拉力，从而构成上、下翼面升力一致向上，二者升力之和大于现有的单面翼型升力，再适当选择截线形状，可提高升阻比。
附图说明
[0011]图1是水平置放的管道图；
[0012]图2是片静止时的管道图；
[0013]图3是迎流面静压强计算示意图；
[0014]图4是背水面静压强计算示意图；
[0015]图5是水下翼截面示意图；
[0016]图6是左部分的水平对称图；
[0017]图7是水平长度延长两倍后的过渡图；
[0018]图8是新的翼面截图；
[0019]图9是螺旋桨叶上前缘A点示意图；
[0020]图10是桨叶A点速度三角形图。
具体实施方式
[0021]以下将结合图对技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本技术所保护的范围。
[0022]实施例
[0023]1.船动压差螺旋桨做功原理
[0024]先求出刚性体在流场中运动所做的功，再求得船水下升力翼表面静压强，得出船动压差水下翼，最后应用于船动压差螺旋桨。
[0025]2.刚性体在流场中运动所做的功
[0026]水平管道中置一刚性无厚平薄片，带动流体水平运动，出水管段中流体能量会被提高。让管道长度趋近于零，就相当于平薄片无管段的单独运动，二者做功相等。
[0027]管道流体学做功基本公式
[0028]设无旋的理想流场为一恒定流动、质量力中只有重力、沿元流 (流线)流动和不可压缩流体，运动微分方程沿流线的积分，加上有输入机械能，如水泵、风机等，得到总流伯努利方程为：
[0029][0030]用于水流体，在我们所研究的水平假设下，位置项可以忽略不计，得：
[0031][0032]公式中：z为某一基准面算起的高度；u为流速；p为静压强；g 为重力加速度；ρ为密度，下标1为初始断面，2为末断面，H
m
为单位重量流体通过流体机械获得的机械能，为外能，α为动能修正系数，式中已经取1。
[0033]用ρg乘方程两边，令ρgH
m
＝H，H为输入的机械能，称外压，并整理后得：
[0034][0035](1)、(2)式中的参数为形心的参数值，对于圆形管道，管道中心线为形心。
[0036]现在我们假设在静止流场中置一根有限长度的水平直管道(尺寸均设为研究对象范围内，与讨论对象相适应,下面的各种有牵涉到的具体尺寸均如此)，平行书面，管道半径R不大，管壁厚度为零，管的内外壁光滑，流体为水，流经时无阻力，管道中装有水流体机械输送动力机(如轴流水泵)，其他假设，请参考流体力学管道相关内容，无特殊说明，均以理想情况为准。
[0037]设管道为静止，坐标轴固联在上面，且水平轴与管道中心线重合，A为出口端，B为进口端，C为动力机，水平置放的管道如图1 所示。
[0038]当流场的水流体恒定流速为零，管道内水恒定流速u亦为零时，由(1)式，得外动力无做功，管道内的各处静压强与流场同一高度静压强相等。流场的静压、静压强，我们在下
面称背景静压、背景静压强p
背
。
[0039]当流场的水流速为零时，而管道内的流速为u时，选进口管道 BC内任一处为截面1，与出口管道AC内任一处为截面2。1截面处有速度u，它是背景静压转变而来的，故静能比背景静能下降一倍动能； 2截面处有速度u，但要向出口处排出水，故静能要等于或大于背景静能，才能将水顺利排出，此时为恒速度，取等于。代入(1)式，得做功量：
[0040][0041][0042][0043][0044]说明只要管内有速度大于零，外功总是存在。
[0045]如果我们把流场想像为无穷大直径的管道，内置有限直径的短水平直管道，那么，图1小管与大管组成水回路，只要水经过外机械处C，就会得到能量提高。
[0046]这样整个流场由三个部分组成：出口管道、大管道(背景流场)、进口管道。
[0047]整个流场能量划分为二个区域，其中出口管道AC内能量为一个区，比其他区域能量高一倍动能。
[0048]如果用公式(2)，则整个静压分三个区域，出口管段最高(速度可能转变成静压)、背景流场次之、进口管段最低。分别差值为一倍动压。
[0049]无管道的刚性体所做的功
[0050]如果我们用一无厚度、无重的刚性平薄片，半径为管道内半径，圆心与管道轴线相重合，可无摩擦地在管道内沿中心线，以速度u从右向左平动，带动管内水同速运动，代替外动力机械，那么做功公式仍与上述推导结果相同。下面我们用它形象代替外机械，以推导出刚性体的做功量。
[0051]如果我们将管道长度分割成同长度的n个微段，平薄片以速度u 平动，每一段包含平薄片时刻的微管道，都可以用公式(1)，以上述方法求得微功量，将n段微功量求和，就是平薄片在整个管道长度上所做的功。如果n趋于无限大，那么微管段长度趋于无限短，由于公式是可微分的，仍可适用于微段。当n无限大时，管道无限短，它的极限显然是无管道了，此时，仅剩片的独立运动。由于物理的连续性，可以看成平薄片是无管道，单独在流体中平动时的瞬间相连而成，这样，其做功可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船动压差螺旋桨,其截面展开图，包括上翼面和下翼面，其特征在于，所述上翼面和下翼面截线均由前缘至后缘为单调下降的曲线组成的曲面。2.根据权利要求1所述的船动压差螺旋桨，其特征在于，上翼面的主翼面为前缘至后缘为单调下降函数曲面构成，一般无拐点。3.根据权利要求1所述的船动压差螺旋桨...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢炜，鄢光明，
申请(专利权)人：鄢光明，
类型：新型
国别省市：