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喷水推进技术的原理与结构2010-01-23 22:53:40 来源：纸媒 作者： 【大 中 小】 【繁体】 浏览：288次 评论：0条 喷水推进是近20余年急速发展成熟起来的一种特殊的推进方式，它利用喷水推进装置中推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进，并通过操舵倒航机构分配和改变喷流方向实现载体操纵。所以喷水推进装置具有推进和操纵双重功能。 喷水推进装置通常由进口流道、喷水推进泵、操舵倒航机构、液压系统和控制系统五大部分组成，喷水推进泵是该装置的主体。进口流道、喷水推进泵、操舵倒航机构这三个部分在功用上整体组成随操纵变化的水流增速流道，产生可操纵变化的推力;控制系统接受驾驶指令协凋处理后输出给液压系统，液压系统接受指令并驱动操舵倒航机构，同时液压系统外接电源保证本身功能正常的发挥。这些组成部分相互关联，组合成为一个完整的喷水推进体系，它按照驾驶者的要求，通过控制部件下达指令，完成不同的功能，如前进、倒航、回转、侧航等。喷水推进的基本原理与喷气式飞机的推进原理基本相同，喷水推进通常是由推进泵将水从载体底部吸入，通过喷水口以高速水流向载体后面喷出，利用出流和进流动量变化产生的推力来推动载体前进。只不过喷气式飞机推进的介质是空气，而喷水推进的介质是水。与螺旋桨推进相比，作用在喷水推进动叶轮上的力只是内力，而螺旋桨是靠I叶片上的力直接推动载体运动。与螺旋桨推进相比,喷水推进装置所具有的优点 推进泵叶轮在泵壳内受约束的水流中工作，运行平稳，水下噪声小;推进泵在高速范围内较螺旋桨有更好的抗空泡性能，从而能有更高的推进效率推进泵较螺旋桨更适用于重载荷以及限制直径的场合;喷水推进适应变工况的能力强，在工况多变的载体上能充分利用主机功率，延长主机寿命;具有优异的操纵性和动力定位性能;推进泵叶片在管道中不易损坏，可靠性好。与螺旋桨推进相比,喷水推进装置所具有的缺点 在航速低于25节或叶轮直径不受限制时，喷水推进的推进效率一般较螺旋桨低;由于增加了进口流道中水的质量，加大r载体的排水量;在水草或飘浮物较多的水域，进水口容易出现堵塞现象而黝向航速;推进泵叶轮拆换较螺旋桨复杂。泵喷技术与喷水推进技术的关系“喷水推进”和“泵喷”是通常使用的两种表达方式。它们的工作原理一样，并无明确的应用领域或使用范围的差异。泵喷是喷水推进的一部份，不仅可用于水下，也可用于水面。 泵喷顾名思义，就是用泵这种水力机械产生的流量和扬程把吸入泵的水流向后喷出，以产生推力。这也是船舶喷水推进的基本原理。因此泵喷就是回转体尾部的喷水推进，两者是一回事。要产生喷射正如产生高温高压的航空喷气发动机那样，必须把旋转机械放在封闭的管道里。在船舶上，这个封闭管道往往装在船的尾部，由船底引水进入水泵叶轮。在水下回转体上，这个管道就是包在尾部水泵91、围的圆柱形包套，形状像导流管。水下载体如鱼雷和潜艇，以往全都采用螺旋桨，它们靠螺旋桨产生的推力前进，而不是泵喷射流的反作用力。l950年代前后开展了对泵喷的研究，并首先适用于鱼雷，主要原因有三：一是它作为回转体，能在360度范围内吸收伴流，从而进一步提高推进效率;二是在封闭管道的转子产生的噪声要低于螺旋桨产生的噪商三是封闭管道中的叶轮得到来流的冲压，因此空泡裕度比螺旋桨的大，减少了空泡噪声的危险。随后各国将泵喷技术大量应用于低噪声潜艇，并取得了不错的降噪效果。喷水推进和泵喷所用的水力机械都是水泵，水泵类型的特征数是比转速，不同类型的水泵其比转速不同。用于水面低速船舶和水F回转体的是轴流泵(比转速500以上)，混流泵(比转速250600)和离心泵(比转速40350)则用于高性能船舶如水翼艇、高速双体船和侧壁式气垫艇等，比转速比较小。因此喷水推进泛指各种形式的水泵推进，而泵喷则以轴流泵为主要泵型，因为它的流量很大，比转速处在轴流泵的范罔。泵喷作为喷水推进的一种形式，在相关的部件和专业名词基本上和喷水推进都是相通的。喷水推进的结构形式喷水推进装置主要有外悬式和内置式两种型式。外悬式喷水推进装置是l 980年代由巾国船舶工业第708研究所研制的一种新颖的、集推进和操纵为一体的喷水推进节能组合体。它适用于重载荷大中型运输船和工作船，也适用于安静型潜艇和大型登陆舰等军用舰艇。该装置的轴系结构较简单，类似于导管螺旋桨。导管螺旋桨是在普通螺旋桨外缘加装一机翼形截面的圆形导管而成。导管与船体固定连接的称固定导管，导管被连接在转动的舵杆上兼起舵叶作用的称可转导管。导管可提高螺旋桨的推进效率，这是因为导管内部流速高、压力低，导管内外的压力差在管壁上形成了附加推力;导管和螺旋桨叶间的间隙很小，限制 j桨叶尖的绕流损失;导管可以减少螺旋桨后的尾流收缩，使能量损失减少。但导管螺旋桨的倒车性能较差。固定导管螺旋桨使船舶回转直径增大，可转导管能改善船的回转性能。 内置式喷水推进装置主要适用干高性能船、高速军用舰艇、浅吃水内河船及两栖车辆。一般来说，较佳的航速在25节以上，当然特殊用途的除外。喷水推进技术的应用一般情况下，喷水推进技术可应用于各种船型，无论是单体船、多体船(双体船、二体船或五体船)，均可采用。喷水推进与船舶主尺度没有必然的关系，对于船体尾部的线型，必须考虑与喷水推进装置的连接，对于外悬式装置，尾部必须设计成隧道式线型;而对于船舶的材料，主要是从防腐角度进行考虑，例如船体是铝合金材质，与钢质喷水推进装置的连接，必须考虑异种金属间(包括紧固件)的绝缘隔离措施，同时配置相应的防腐装置。虽然喷水推进装置具有常规螺旋桨所