ปั๊มเจ็ท

หลักการพื้นฐานของการขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำ: น้ำจะถูกพ่นด้วยความเร็วที่แน่นอนในทิศทางการเคลื่อนที่ของเรือและอุปกรณ์นำทางอื่น ๆ ตามแรงกระทำและแรงปฏิกิริยาเรือจะได้รับแรงปฏิกิริยาของน้ำและแรงนี้ คือแรงผลักดัน

เทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบวอเตอร์เจ็ทมีต้นกำเนิดมาจากปั๊มน้ำ: ผู้คนวางปั๊มน้ำไว้บนเรือ และเมื่อปั๊มน้ำทำงาน ก็จะพ่นน้ำไปที่ท้ายเรือ และกระบวนการขับเคลื่อนเรือแบบง่ายๆ ก็สามารถเกิดขึ้นได้ ปั๊มขับเคลื่อนชนิดนี้ถูกมองว่ามีกลไกทางเข้าและทางออกและกลไกควบคุม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำแบบดั้งเดิมที่สุด ดังนั้นใบพัดวอเตอร์เจ็ทในยุคแรกๆ จึงไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับใบพัด

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำ: ประสิทธิภาพของใบพัดเป็นผลมาจากประสิทธิภาพทางกล ปริมาตร และไฮดรอลิก ใบพัดดำน้ำตามแนวแกนไม่มีการสูญเสียปริมาตร และผลกระทบต่อประสิทธิภาพเชิงกลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับคุณภาพการออกแบบและการผลิต การสูญเสียทางไฮดรอลิก ได้แก่ การสูญเสียแรงเสียดทานไฮดรอลิกและการสูญเสียความต้านทานเฉพาะที่ เนื่องจากการขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำจะเพิ่มช่องทางไหลเข้าและหัวฉีดทางออกเมื่อเปรียบเทียบกับ ปั๊มน้ำสูญเสียไฮดรอลิก เป็นแกนกลางที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำ

ประเภทของการสูญเสียทางไฮดรอลิก:

1. การสูญเสียตามการไหล รวมถึงการสูญเสียแรงเสียดทานภายในช่องการไหลทั้งหมด

2. เมื่อชั้นพื้นผิวที่แนบมา (ชั้นขอบเขต) แยกออกจากกัน การเปลี่ยนแปลงความเร็วการไหลกระแสหลักทำให้เกิดความดันเปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางการไหล ทำให้เกิดกระแสน้ำวนในเขตการแยก ส่งผลให้เกิดการสูญเสียไฮดรอลิกขนาดใหญ่

3. การไหลแบบโค้งและการไหลทุติยภูมิ การโค้งงอของการไหลไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการสูญเสียไฮดรอลิกของตัวเองเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงการกระจายความเร็วการไหลอย่างมากและทำลายกระบวนการของส่วนท่อตรงยาวที่อยู่ปลายน้ำ สิ่งนี้จะเพิ่มการสูญเสียและ การไหลที่โค้งอย่างรวดเร็วเป็นอันตรายมาก ง่ายต่อการสร้างการไหลทุติยภูมิ การไหลทุติยภูมิและการไหลหลักซ้อนทับกันเพื่อสร้างการเคลื่อนที่ของเกลียวที่ซับซ้อน ส่งผลให้เกิดการสูญเสียไฮดรอลิกมากขึ้น

4. การสูญเสียใบพัดปั๊ม กระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นที่ทางเข้าของใบพัดที่คดเคี้ยวและกระแสน้ำวนที่เกิดจากกระแสน้ำวนในช่องการไหลระหว่างใบพัดใบพัด

กุญแจสำคัญในการลดการสูญเสียทางไฮดรอลิกคือการออกแบบทางอุทกพลศาสตร์ของเส้นทางการไหลและใบพัด