Berbicara tentang baling-baling kapal tanpa poros, yang paling mudah dipikirkan adalah pendorong jet pompa tanpa poros dari kapal selam dan baling-baling cairan magnetik. Namun, kedua jenis baling-baling ini memiliki kekurangan yang melekat pada kecepatan ultra-tinggi. Misalnya, pendorong jet pompa tanpa poros kapal selam memiliki bagian yang bergerak. Kemudian, pada kecepatan ultra-tinggi, masalah getaran dan kavitasi baling-baling akan sangat serius; Meskipun pendorong cairan magnetik tidak memiliki bagian yang bergerak, itu akan memanaskan air laut, yang rendah efisiensi dan tidak dapat memenuhi persyaratan daya dorong tinggi yang diperlukan untuk kecepatan ultra-tinggi. Saya percaya semua orang akrab dengan keunggulan baling-baling shaftless. Jadi untuk beberapa kapal berkecepatan sangat tinggi, seperti hovercraft gelembung berkecepatan tinggi dengan kecepatan lebih dari 80 knot, apakah ada baling-baling tanpa poros yang cocok untuk itu? Hari ini saya akan berbicara tentang baling-baling shaftless yang cocok untuk kecepatan ultra-tinggi.
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Baling-baling adalah bagian penting dari penelitian kapal berkinerja tinggi
Dengan berkembangnya kapal efek permukaan berkecepatan super tinggi, terutama pengembangan hovercraft gelembung berkecepatan tinggi, propulsi hovercraft menjadi semakin penting. Saat ini, hovercraft gelembung berkecepatan tinggi terutama mengadopsi dua metode: baling-baling superkavitasi dan propulsi jet pompa (propulsi jet air) yang digerakkan oleh pompa air. Kedua metode ini dapat memberikan efisiensi propulsi yang wajar pada kecepatan tinggi. Pada saat yang sama, ketika kecepatan kapal tidak melebihi 80 knot (untuk jenis kapal, kecepatan ini tidak tetap), rasio berat perangkat propulsi dengan berat total kapal Ini juga dapat dikendalikan dalam kisaran yang wajar. Namun, jika Anda ingin lebih meningkatkan kecepatan kapal, itu akan menyebabkan peningkatan tajam dalam berat perangkat propulsi, sehingga membatasi peningkatan kecepatan kapal, sehingga ada nilai kritis untuk baling-baling berkecepatan tinggi seperti baling-baling supercavitating dan baling-baling pompa-jet.
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Dayung supercavitation
Menurut rumus terkait yang diturunkan oleh G.F. Wislicenus (terutama berlaku untuk hovercraft, formula terkait tidak diperkenalkan di sini), diketahui bahwa berat sistem propulsi yang menghasilkan dan mengirimkan daya dorong kira-kira proporsional dengan kuadrat kecepatan. Ini menunjukkan bahwa berat mesin yang terkait dengan kecepatan adalah faktor penting. Oleh karena itu, jika Anda ingin lebih meningkatkan kecepatan kapal, Anda harus menemukan cara untuk mengurangi berat perangkat propulsi kapal berkecepatan tinggi dan meningkatkan rasio berat sistem propulsi dengan berat total kapal. Oleh karena itu, mencari perangkat propulsi baru yang bobotnya lebih ringan daripada sistem propulsi yang ada telah menjadi arah utama. Perkembangan teknologi penerbangan memberikan cara berpikir baru untuk perangkat propulsi kapal. Jenis baru perangkat propulsi kecepatan tinggi kapal yang lahir dari perangkat propulsi penerbangan lahir. Ini adalah sistem propulsi jet pompa ram dengan bobot ringan dan kecepatan tinggi.
Pendorong apa yang digunakan kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Pendorong apa yang digunakan kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Turbin gas onboard telah memainkan peran besar dalam pengembangan kapal berkecepatan tinggi
Komposisi pendorong jet pompa ram:
Pendorong jet pompa ram bawah air (untuk membedakannya dari mesin ramjet penerbangan), terutama terdiri dari tiga bagian: saluran masuk aliran air ram, ruang pencampuran dan nosel dua fase.
Pendorong apa yang digunakan kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Prinsip kerja pendorong jet pompa ram
Prinsip kerja pendorong jet pompa ram:
Selama operasi, saluran masuk aliran air ram dapat meningkatkan tekanan statis aliran air yang memasuki sistem propulsi. Metode untuk meningkatkan tekanan statis adalah dengan mendifusikan air ke dalam atau ke luar. Setelah melewati saluran masuk, aliran air memasuki ruang pencampuran, pada saat itu udara bertekanan disemprotkan ke aliran air. Jika kecepatan cairan di ruang pencampuran dapat mencapai tingkat tertentu, turbulensi itu sendiri dapat mencampur air dan gelembung yang difus, sehingga mengurangi kepadatan rata-rata cairan kerja. Terhubung ke ruang pencampuran adalah nosel dua fase. Gelembung yang dihasilkan dalam tahap pencampuran meluas ke cairan di sekitarnya dalam nosel dua fase dan bekerja pada fase air, sehingga mempercepat kecepatan pencampuran. Jika bentuk nozzle dari sistem injeksi pompa ram sesuai, kecepatan pembuangan akan lebih besar daripada kecepatan masuk, menghasilkan dorongan maju. Dorongan ini biasanya merupakan kombinasi dari dua kekuatan, satu adalah dorongan positif bertindak di bagian depan pipa, dan yang lain adalah dorongan negatif bertindak di dinding dalam dan luar nosel.
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Pendorong apa yang digunakan kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Punch pompa baling-baling jet pada kecepatan nol
Sistem propulsi jet pompa ram umumnya menggunakan dua jenis proses pencampuran kompresi udara, yaitu proses pencampuran adiabatik (menekan udara panas ke dalam ruang pencampuran) dan proses pencampuran isotermal (suhu udara bertekanan sama dengan suhu sekitar). Berbagai jenis siklus kompresi udara memiliki dampak yang sangat penting pada efisiensi propulsi. Untuk sistem propulsi jet pompa ram skala besar, siklus kompresi isotermal harus digunakan karena membutuhkan lebih sedikit tenaga kuda poros instalasi. Namun, sistem ini harus menggunakan kompresor udara multi-tahap, dan intercooler harus dipasang di antara kompresor multi-tahap. Kompresor udara dapat terhubung langsung dengan host, sehingga seluruh perangkat sangat ringan. Karena tidak ada bagian yang berputar dalam kontak dengan air, sistem tidak rentan terhadap kerusakan karena menghirup puing-puing.
Baling-baling apa yang digunakan untuk kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Pendorong apa yang digunakan kapal dengan kecepatan melebihi 80 knot? Efisiensi pendorong jet pompa ram hingga 60%
Pendorong shaftless yang terkenal "Inline Thruster" tidak dapat menghindari masalah kerusakan pisau
Padahal, penelitian tentang prinsip propulsi jet pompa ram bawah air tidak terlalu jelas. Namun, ia memiliki struktur sederhana (terdiri dari pipa dengan struktur sederhana), tidak memiliki bagian yang bergerak di bagian bawah air, dan memiliki karakteristik bobot ringan; dan dapat membentuk jet dua fase dengan menyemprotkan udara bertekanan ke area tekanan tinggi pipa Perluasan fase gas menyebabkan cairan melewati nosel untuk mendapatkan akselerasi untuk menghasilkan dorongan maju. Karakteristik ini diakui oleh para peneliti. Jet pompa ram yang mendorong cairan dua fase ini dapat diekspresikan oleh persamaan Euler dan Bayleigh tentang gerakan gelembung relatif terhadap fase air dan hukum pertama termodinamika. Efisiensi dorong dan propulsi dapat dihitung dengan menggunakan komputer untuk menyelesaikan persamaan ini. Efisiensi propulsi umum dapat mencapai 50%~60%, yang jauh lebih tinggi daripada banyak baling-baling konvensional tradisional, sehingga perangkat semprotan pompa ram adalah sistem propulsi yang sangat cocok untuk kapal efek permukaan berkecepatan tinggi.
https://www.wxxjyby.com/