螺旋桨如何形成空泡-船舶保养

船舶知识  2013-01-02 11:01:32  来源:1  阅读:211

   基本上应该如此理解,螺旋桨在旋转的时候带动周围的液体高速流动,因为正面的液体被螺旋桨甩出去,由于大量的液体是从正面甩出去了,周围的液体来不及补充近来,所以在螺旋桨的背面就形成一定的真空,这时液体中含有的空气就溢出来,在背面形成气泡,又由于紧跟着液体的挤压,气泡被击碎,所以就形成了空泡腐蚀.
 
    空泡的另外一种形式是超空泡,它的形成还有些不同超空泡(supercavitation)是一种物理现象。当物体在水中的运动速度超过 100节时,后部就会形成奇异的水蒸气泡,从而产生“超空泡”流体———机械效应。

    液体绕物体快速运动时压力会下降,而随着速度的增加,当液体压力等于水蒸气压力时,液体便由水相变为气相,形成水蒸气。空泡会使水流发生畸变,从而损失水泵、涡轮水翼和推进器的使用效率,还可能导致强冲击波的出现,并引起金属表面的腐蚀。舰船设计师经常要与制造麻烦的空泡打交道,试图避免出现空泡现象,如将船体设计成流线型等。

    物体在水中运动时,还需要克服与水的摩擦力所造成的黏性阻力,这种阻力大约是空气阻力的1000倍。科学家们为改进设计绞尽了脑汁,谁知最后却惊喜地发现,一个有效的办法竟然是可以利用讨厌的空泡,形成一种可更新的气体包络,使流体对物体表面的浸湿面积最少,从而大大降低黏性阻力,这种低密度气泡就是超空泡。

    超空泡是空泡的一种极端形式,当物体在水中的运动速度超过50米/秒时,钝头航行器或安装在头部的气体注入系统就可能产生低密度气穴。空泡长度与物体的运动速度有关,物体能够在自己产生的长气泡内部,以最小的阻力飞速前进。
 
 
来源:中国国防科技论坛

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