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个螺旋桨的反作用力矩能获得较好的平衡.以便减小鱼雷的横滚。对于高速鱼雷,在螺旋桨直径受到其它条件限制的情况下,为了获得足够的推力,就必须采用双螺旋桨。
螺旋桨的工作原理螺旋桨的桨叶截面犹如一个机翼的断面,为了阐明螺旋桨产生推力的原因,我们首先来分析流体对机翼的绕流情况。
f图85(a)作用于叶片上的流体动力(无攻角)设将一块上凸下平的机翼放于流体中,其流线情况如图85(a)所示。在机翼附近处流线发生弯曲,在远离机翼上下一定的距离之外,流线又恢复平直。不难理解,翼面上方的流体速度大于翼面下方的流体速度。现在再分析机翼下部所受的流体压力,设其下部与流体的流速平行(相当于无攻角情况),这时流经机翼下部的流速与截面a一a的流速大致相同,因此机翼下部的流体静力亦大致与截面a一a处的静压力相同。由于机翼上部的压力小于机翼下部的压力,所以机翼上下就形成压力差,该压力差连同流体流经机翼时产生的摩擦力合成一总的流体动力R。可将R分成两个分力:一个分力X(平行于流体流动方向),阻止机翼的前进运动,该力称为阻力;另一个分力Y垂直流体的流动方向,称为升力。
f图85(b)作用于叶片上的流体动力(有攻角)若机翼的前缘略为向上仰起(图85(b)),即机翼与流动方向形成一个不大的攻角。则机翼的绕流情况将发生变化,从而使作用于机翼上的流体动力增加。由图85(b)可以看出、截面a一b仍然大于截面a’一b’,所以机翼上部的压力小于。而截面b一c则小于截面b’’c’,所以机翼下部的压力仍大于,显然,机翼上下的压力差较之无攻角时的还要大,换句话说;随着攻角的增加.作用在机翼上的流体动力也愈大。
螺旋桨的工作原理我们进一步分析影响升力的各种因素。
f由伯努利方程式可知,流体速度愈大,机翼上下的压力差愈大,因而升力也愈大。实验证明,升力与速度的平方成正比。升力产生的主要原因是由于机翼上下存在着压力差,压力差作用的面积愈大,所产生的升力愈大。因此升力还与机翼面积成正比。对于阻力X有着和升力Y相同的结论。综合以上所述,可将升力和阻力分别用下式表示:
(87)
(88)
式中
相对机翼的流体速度;
F机翼的投影面积;流体的密度,升力系数,阻力系数。和是翼型和攻角的函数。对机冀产生升力的原因作了分析之后,我们现在就可以进一步研究螺旋桨产生推力的原因。我们可以把桨叶看作是处于攻角为、速度为的
f水流中机翼r
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