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噴水推進(jìn)器（船舶的推進(jìn)工具）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-24

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噴水推進(jìn)器

船舶的推進(jìn)工具

噴水推進(jìn)器是船舶的一種推進(jìn)工具，它和船舶動(dòng)力裝置一起，用來(lái)推進(jìn)船舶。

噴水推進(jìn)器，是指推進(jìn)機構的噴射部分浸在水中，利用噴射水流產(chǎn)生的反作用力驅動(dòng)船舶前進(jìn)的一種推進(jìn)器。由水泵、管道、吸口和噴口等組成，并能通過(guò)噴口改變水流的噴射方向來(lái)實(shí)現船舶的操縱，效率比螺旋槳低，但操縱性能好，特別是對于泥沙底的淺水航道，噴水推進(jìn)器具有良好的適應性。

基本信息

中文名	噴水推進(jìn)器
外文名	hydraulic propeller
類(lèi)別	交通工程
特點(diǎn)	操作性能好等
本質(zhì)	推進(jìn)工具
性能參數	流量、揚程、轉速、功率
分類(lèi)	底板式噴水推進(jìn)器等

收起

原理

噴水推進(jìn)器是用水泵作動(dòng)力，將水從船底孔吸入，經(jīng)舷部管子，把水從船后方向排出，靠水的反作用力來(lái)推進(jìn)船舶。

噴水推進(jìn)的基本原理：通過(guò)在艦船等航行器上向其運動(dòng)反方向噴射具有一定速度的水流，根據作用力和反作用力，船體會(huì )受到水流的反作用力，而這個(gè)力即為推力。

推力的大小=流體在流經(jīng)推進(jìn)器流道時(shí)單位時(shí)間內的動(dòng)量變化率。噴水推進(jìn)裝置上的推力可定義為與水接觸的所有推進(jìn)裝置內表面上的壓力和剪切應力在噴口面積矢量相反方向上的合力。這些表面包括進(jìn)口管道、葉輪、葉輪軸套和噴口。

研究現狀

目前，世界上單泵吸收功率最大、己經(jīng)投入使用的噴水推進(jìn)裝置為日本Technoseaways公司所有，由羅一羅公司制造，型號為卡米瓦VLWJ235，其進(jìn)水口直徑達2.35米，單泵吸收功率27瓦，安裝在高技術(shù)超級班輪上，每艘船配兩套，最高運營(yíng)航速可達40節。

噴水推進(jìn)運行平穩，振動(dòng)噪聲低，適應豪華游艇安全、舒適的特殊需求，其在游艇上的應用也日益增加。例如“迷人海洋”號艇由4臺MTU柴油機驅動(dòng)兩套2.6米的螺旋槳，1臺LM2500燃氣輪機驅動(dòng)一套LJ210E噴水推進(jìn)裝置，航速可達34節。

美國的快船公司在橫渡大西洋的高速定期貨船上采用噴水推進(jìn)，并委托羅。羅公司開(kāi)發(fā)噴水推進(jìn)裝置。為與航空運輸展開(kāi)競爭，該貨船被要求以接近40節的平均航速，在7天內橫穿大西洋，大大少于現在的18-20天。所配備的325型噴水推進(jìn)裝置進(jìn)水口直徑達3.25米，吸收功率近50瓦。該公司的每艘定期貨輪將使用5臺這種噴水推進(jìn)裝置，其總流量非常驚人，幾乎相當于美加邊界的尼亞加拉瀑布的平均水流量。

近年來(lái)，世界各國的軍事實(shí)力基本上都處于轉型中，為了滿(mǎn)足各種新的作戰需求，對海上戰斗力提出了更嚴格的要求，例如軍用船舶要具有更高的航速、更優(yōu)的操縱性、優(yōu)異的隱身性、高度自動(dòng)化控制等。而噴水推進(jìn)裝置具有以上這些優(yōu)點(diǎn)，因此國內外的高速后勤運輸補給艦、高速登陸艇、高速攻擊艇、瀕海戰斗艦艇、護衛艦等軍用艦艇多數采用了噴水推進(jìn)裝置來(lái)作為動(dòng)力推進(jìn)方式。噴水推進(jìn)裝置逐漸的從中小型向大型化、高效化、高速化發(fā)展。

高速攻擊艇主要是導彈艇，是最先應用噴水推進(jìn)技術(shù)也是現在噴水推進(jìn)技術(shù)應用最廣泛的艦種。海軍最主要追求的是快速性和高機動(dòng)性，其次是隱身效果。以挪威盾牌級、日本集級和韓國尹永夏級最具代表性。

結構

噴水推進(jìn)是一種傳統的船舶推進(jìn)方式。當人們了解到水泵的作用時(shí)，就開(kāi)始把它移植到船上來(lái)作推進(jìn)用。噴水推進(jìn)的工作原理并不十分復雜，如果將水泵安置在船上，當水泵工作時(shí)向船尾噴水，就可以實(shí)現一個(gè)簡(jiǎn)單的船舶推進(jìn)過(guò)程。為實(shí)現這種推進(jìn)方式的泵配上進(jìn)水出水機構和控制機構則是噴水推進(jìn)裝置。

一般說(shuō)來(lái)，噴水推進(jìn)系統主要由1個(gè)進(jìn)水管、1臺帶有噴射器狀排出口的泵、以及1套操舵和倒車(chē)裝置所組成(見(jiàn)圖1)。舵噴咀改變噴射水的方向，使之向左或向右，使得操舵功能得以實(shí)現。倒車(chē)推力則由倒車(chē)擋板將噴射水反射向前而產(chǎn)生，從而達到倒車(chē)的目的。

進(jìn)水管被并入船體結構，通常由船廠(chǎng)制造，由噴水推進(jìn)系統制造廠(chǎng)提供圖紙。進(jìn)水管的設計成流面形狀。該管與船體的結合面是大流線(xiàn)型的，以避免在噴水泵中產(chǎn)生激流。進(jìn)水管借助一個(gè)法蘭連接在船尾封板上，它從船底穿過(guò)船內到達尾封板，構成流水通道。在進(jìn)水管的入口處裝有一個(gè)格柵，防止大件的漂浮物進(jìn)入管中。萬(wàn)一泵被阻塞，則可通過(guò)設于進(jìn)水管頂部的檢查孔將雜物清除。該管前部穿過(guò)進(jìn)水管壁進(jìn)入船內，在管前部設有一密封裝置防止水進(jìn)入船內。

噴水推進(jìn)器

基本參數

噴水推進(jìn)裝置泵的品質(zhì)是通過(guò)其主要性能參數反映出來(lái)的，包括流量、揚程、轉速、功率、效率和汽蝕余量等。這些參數反映了泵的工作狀態(tài)和能量轉換的程度，泵的主要性能指標也用這些主要工作參數來(lái)表示。一臺泵制造安裝好后，并不一定能在泵的設計條件下運行，可通過(guò)泵的特性曲線(xiàn)綜合直觀(guān)地來(lái)表示泵的性能，了解各參數的變化，以此更好的進(jìn)行泵流動(dòng)性能的分析。

預防措施

噴水推進(jìn)器的發(fā)展經(jīng)歷了液泵式噴水推進(jìn)、間歇式噴水推進(jìn)、底板式噴水推進(jìn)、航板式噴水推進(jìn)、舷外噴水推進(jìn)。目前，單從噴水推進(jìn)器的發(fā)展情況看，其技術(shù)己經(jīng)口益成熟，但是底板式全回轉噴水推進(jìn)器在市場(chǎng)上比較少見(jiàn)，對于使用全回轉噴水推進(jìn)器的船舶，船只在不同方向上具有噴水的可操作性，因此改變航線(xiàn)和方向變得很容易，無(wú)需使用船舵來(lái)控制船舶行進(jìn)方向，能夠降低船舶的轉彎半徑，并且可以360°旋轉以改變航向，對船舶的行進(jìn)方向較易控制，而且在所有方向上都能夠提供最大推力。

螺旋槳的葉片和舵經(jīng)常引起對通航河流的破壞，同時(shí)，因為復雜多變的航線(xiàn)，船只的可操縱性降低，又因為在淺水區域，所以加重了這種危險性。此種底板式全回轉推進(jìn)器設計緊湊，安裝時(shí)能夠充分利用空間，排水量損耗小；安裝位置在船的底板上，與船底平齊，不會(huì )造成船舶阻力增大，也不會(huì )與航行水域的漂浮物發(fā)生碰撞，非常適合在極淺的水域內進(jìn)行工作；由于采用封裝式設計，因此振動(dòng)小、噪聲低，安裝在游艇上可產(chǎn)生極大的舒適性。在淺水區域，安裝底板式噴水推進(jìn)器的船只相比于螺旋槳船只，具有較小的回轉直徑，極大的提高了船只的可操縱性，Jorge E己通過(guò)試驗驗證。底板式全回轉噴水推進(jìn)器的特點(diǎn)和優(yōu)勢能夠較好的適應船舶特殊的工作環(huán)境，提高工作效率。

特點(diǎn)

噴水推進(jìn)器特點(diǎn)：一是操縱性能好，裝有噴水推進(jìn)器的船舶，可以方便地轉向，機動(dòng)性好；二是噴水推進(jìn)器不受吃水影響，可在淺水水域航行。

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