Su altı itici pervanesi nasıl tasarlanır?
tarihinde Fengyukun tarafından gönderildi
Ⅰ. Su altı pervanelerinin tasarımında dikkate alınması gereken aşağıdaki hususlar vardır:
1. İtki gereksinimi: Pervanenin gerektirdiği itme kuvvetini hesaplayarak pervane çapını, burulma kuvvetini, kanat sayısını ve diğer parametreleri belirlemek gerekir.
2. Hidrodinamik performans: En iyi hidrodinamik performansı elde etmek için pervane kanadı şekli, kesit şekli, eğim ve diğer parametrelerin dikkate alınması gerekir.
3. Gürültü ve titreşim: Pervanenin yapısını optimize etmek, gürültüyü ve titreşimi azaltmak ve pervanenin güvenilirliğini ve servis ömrünü artırmak gereklidir.
4. Malzemeler ve imalat: Pervanenin sağlamlığını, sağlamlığını ve korozyon direncini sağlamak için uygun malzeme ve imalat işlemlerinin seçilmesi gerekir.
Ⅱ.Sualtı itici pervanelerin tasarımında çeşitli faktörlerin dikkate alınması gerekir.Aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanacak ve ilgili formüller verilecektir.
1. İtme gereksinimleri
Pervane tasarımında itme kuvveti gereksinimi en temel gereksinimdir. İtki gereksiniminin boyutu geminin kütlesi ve hızıyla ilişkilidir ve genellikle aşağıdaki formülle hesaplanır:
F = 0,5 * ρ * v ^2 * s * c
burada F gerekli itme kuvvetidir, ρ suyun yoğunluğudur, V geminin hızıdır, S geminin kesit alanıdır ve C sürüklenme katsayısıdır.
2. Hidrodinamik performans
Hidrodinamik performans, kanat şekli, kesit şekli, pervane eğimi ve diğer parametreler dahil olmak üzere pervane tasarımının anahtarıdır. Bu parametrelerin seçiminin özel kullanım senaryosuna ve pervane yapısına göre belirlenmesi gerekmektedir.
Bıçak şekli: Bıçağın şeklinin itme gücü, verimlilik ve gürültü üzerinde etkisi vardır. Yaygın olarak kullanılan şekiller yamuk, üçgen veya dikdörtgendir. Bıçak alanını hesaplamak için formül
bir = F / (ρ * u * (1 - σ))
Formülde A kanat alanı, u kanadın doğrusal hızı ve σ pervane kayma oranıdır.
Kesit şekli: Kesit şekli, kanadın bükülme eğriliğini ve burulmayı içerir.Bu parametrelerin seçiminde pervanenin hidrodinamik performansı, gürültü ve titreşim gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir.
Pitch: Pitch, pervane kanatlarının eksenel yön boyunca bir dönüşüyle itilen mesafedir.Genellikle eşit hatve veya değişken hatve olarak seçilir.
3. Gürültü ve titreşim
Pervane tasarımında gürültü ve titreşim dikkate alınması gereken önemli faktörlerdir.
Bıçakların kalınlığını ve eğimini azaltın, bıçak sayısını artırın, bıçakların şeklini ve açısını değiştirin, vb.
4. Malzemeler ve imalat
Pervanenin malzemesi ve üretim prosesi, pervanenin performansı ve ömrü üzerinde etkiye sahiptir. Yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında karbon çeliği, paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı vb. yer alır ve üretim süreçleri arasında döküm, dövme, kesme vb. bulunur.
Ⅲ, pervane tasarım ayrıntıları
Kanat alanı hesaplama formülünde F, geminin kütlesine ve hızına göre hesaplanması gereken gerekli itme kuvvetidir. Bıçağın doğrusal hızı u aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
sen = π * D * n / 60
Burada D pervane çapı ve n ise hızdır. Kanat alanını hesaplarken, itme kuvvetinin her bir kanada orantılı olarak dağıtıldığını unutmamak önemlidir.
Pervanenin kayma oranı σ, gerçek tahrik mesafesinin teorik tahrik mesafesine oranıdır, genellikle 0,05 ~ 0,2 arasındadır. Kayma oranı formülle hesaplanır
σ = (n * D - V) / (n * D)
Formülde n dönüş hızı, D pervane çapı ve V gemi hızıdır.
Pervanenin bükülmesi, pervane kanatlarının bükülmesidir, genellikle doğrusal bükülme veya ikincil bükülmedir. Bükülme açısı aşağıdaki formülle hesaplanır
θ = 2 * π * r * tan(φ) / p
Formülde r, bıçağın yarıçapıdır, φ bükülme açısıdır ve p, hatvedir.
Pervanenin direnç katsayısı C, birim alan başına düşen direnç miktarıdır ve genellikle deneyler veya simülasyonlar yoluyla belirlenmesi gerekir. Yaygın olarak kullanılan hesaplama yöntemleri arasında türbülans simülasyonu, rüzgar tüneli deneyleri vb. yer alır.
IV.Pervane tasarımında bazı hususlar
Pervane çapı ve kanat sayısının gerekli itme kuvvetine göre belirlenmesi gerekir. Çok küçük bir çap, yetersiz itme kuvvetine yol açacak ve çok büyük bir çap, hidrodinamik direnci ve üretim maliyetlerini artıracaktır. Kanat sayısının seçiminde kanatlar arasındaki boşluk ve direnç gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir. Genel olarak konuşursak, bıçak sayısı arttıkça itme gücü de artar, ancak aynı zamanda gürültü ve titreşim de artacaktır.
Kanat şekli, kesit şekli ve hatvenin gerekli itme kuvveti ve hidrodinamik performansa göre seçilmesi gerekir. Farklı bıçak şekilleri ve kesit şekillerinin itme gücü, verimlilik ve gürültü üzerinde etkisi olacaktır.
1. İtki gereksinimi: Pervanenin gerektirdiği itme kuvvetini hesaplayarak pervane çapını, burulma kuvvetini, kanat sayısını ve diğer parametreleri belirlemek gerekir.
2. Hidrodinamik performans: En iyi hidrodinamik performansı elde etmek için pervane kanadı şekli, kesit şekli, eğim ve diğer parametrelerin dikkate alınması gerekir.
3. Gürültü ve titreşim: Pervanenin yapısını optimize etmek, gürültüyü ve titreşimi azaltmak ve pervanenin güvenilirliğini ve servis ömrünü artırmak gereklidir.
4. Malzemeler ve imalat: Pervanenin sağlamlığını, sağlamlığını ve korozyon direncini sağlamak için uygun malzeme ve imalat işlemlerinin seçilmesi gerekir.
Ⅱ.Sualtı itici pervanelerin tasarımında çeşitli faktörlerin dikkate alınması gerekir.Aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanacak ve ilgili formüller verilecektir.
1. İtme gereksinimleri
Pervane tasarımında itme kuvveti gereksinimi en temel gereksinimdir. İtki gereksiniminin boyutu geminin kütlesi ve hızıyla ilişkilidir ve genellikle aşağıdaki formülle hesaplanır:
F = 0,5 * ρ * v ^2 * s * c
burada F gerekli itme kuvvetidir, ρ suyun yoğunluğudur, V geminin hızıdır, S geminin kesit alanıdır ve C sürüklenme katsayısıdır.
2. Hidrodinamik performans
Hidrodinamik performans, kanat şekli, kesit şekli, pervane eğimi ve diğer parametreler dahil olmak üzere pervane tasarımının anahtarıdır. Bu parametrelerin seçiminin özel kullanım senaryosuna ve pervane yapısına göre belirlenmesi gerekmektedir.
Bıçak şekli: Bıçağın şeklinin itme gücü, verimlilik ve gürültü üzerinde etkisi vardır. Yaygın olarak kullanılan şekiller yamuk, üçgen veya dikdörtgendir. Bıçak alanını hesaplamak için formül
bir = F / (ρ * u * (1 - σ))
Formülde A kanat alanı, u kanadın doğrusal hızı ve σ pervane kayma oranıdır.
Kesit şekli: Kesit şekli, kanadın bükülme eğriliğini ve burulmayı içerir.Bu parametrelerin seçiminde pervanenin hidrodinamik performansı, gürültü ve titreşim gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir.
Pitch: Pitch, pervane kanatlarının eksenel yön boyunca bir dönüşüyle itilen mesafedir.Genellikle eşit hatve veya değişken hatve olarak seçilir.
3. Gürültü ve titreşim
Pervane tasarımında gürültü ve titreşim dikkate alınması gereken önemli faktörlerdir.
Bıçakların kalınlığını ve eğimini azaltın, bıçak sayısını artırın, bıçakların şeklini ve açısını değiştirin, vb.
4. Malzemeler ve imalat
Pervanenin malzemesi ve üretim prosesi, pervanenin performansı ve ömrü üzerinde etkiye sahiptir. Yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında karbon çeliği, paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı vb. yer alır ve üretim süreçleri arasında döküm, dövme, kesme vb. bulunur.
Ⅲ, pervane tasarım ayrıntıları
Kanat alanı hesaplama formülünde F, geminin kütlesine ve hızına göre hesaplanması gereken gerekli itme kuvvetidir. Bıçağın doğrusal hızı u aşağıdaki formülle hesaplanabilir:
sen = π * D * n / 60
Burada D pervane çapı ve n ise hızdır. Kanat alanını hesaplarken, itme kuvvetinin her bir kanada orantılı olarak dağıtıldığını unutmamak önemlidir.
Pervanenin kayma oranı σ, gerçek tahrik mesafesinin teorik tahrik mesafesine oranıdır, genellikle 0,05 ~ 0,2 arasındadır. Kayma oranı formülle hesaplanır
σ = (n * D - V) / (n * D)
Formülde n dönüş hızı, D pervane çapı ve V gemi hızıdır.
Pervanenin bükülmesi, pervane kanatlarının bükülmesidir, genellikle doğrusal bükülme veya ikincil bükülmedir. Bükülme açısı aşağıdaki formülle hesaplanır
θ = 2 * π * r * tan(φ) / p
Formülde r, bıçağın yarıçapıdır, φ bükülme açısıdır ve p, hatvedir.
Pervanenin direnç katsayısı C, birim alan başına düşen direnç miktarıdır ve genellikle deneyler veya simülasyonlar yoluyla belirlenmesi gerekir. Yaygın olarak kullanılan hesaplama yöntemleri arasında türbülans simülasyonu, rüzgar tüneli deneyleri vb. yer alır.
IV.Pervane tasarımında bazı hususlar
Pervane çapı ve kanat sayısının gerekli itme kuvvetine göre belirlenmesi gerekir. Çok küçük bir çap, yetersiz itme kuvvetine yol açacak ve çok büyük bir çap, hidrodinamik direnci ve üretim maliyetlerini artıracaktır. Kanat sayısının seçiminde kanatlar arasındaki boşluk ve direnç gibi faktörlerin dikkate alınması gerekir. Genel olarak konuşursak, bıçak sayısı arttıkça itme gücü de artar, ancak aynı zamanda gürültü ve titreşim de artacaktır.
Kanat şekli, kesit şekli ve hatvenin gerekli itme kuvveti ve hidrodinamik performansa göre seçilmesi gerekir. Farklı bıçak şekilleri ve kesit şekillerinin itme gücü, verimlilik ve gürültü üzerinde etkisi olacaktır.
Bu gönderiyi paylaşın
← Daha Eski Gönderi Daha Yeni Gönderi →