螺旋桨在水面以下高速旋转 是否产生气泡?如果产生请解释一下产生原理。

作者&投稿:翁静 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
螺旋桨周围的气泡是如何产生的?~

这是一种典型的空蚀现象 (I段解释这种现象产生的原因;II段说明这种现象的危害)

I:在流动的液体中,当局部区域的压力因某种原因而突然下降至与该区域液体温度相应的汽化压力以下时,部分液体汽化,溶于液体中的气体逸出,形成液流中的气泡(或称空泡),这一过程称为空化。空泡随液流进入压力较高的区域时,失去存在的条件而突然溃灭,原空泡周围的液体运动使局部区域的压力骤增。
II:如果液流中不断形成、长大的空泡在固体壁面附近频频溃灭,壁面就会遭受巨大压力的反复冲击,从而引起材料的疲劳破损甚至表面剥蚀,这就叫空化剥蚀,简称空蚀,又称气蚀。

上图的螺旋桨在飞速旋转的同时就在叶片处边缘产生了无数微小的气泡,他们在撞击叶片的边缘,话说一般受空饰撞击比较严重的地方还有叶轮中心处(这点我也不太明白希望高手帮忙解答...)

  流体高速运动,会造成局部压力减小,特别是高速舰船、螺旋桨、鱼雷等在水中运动时,会造成局部水的压强降低,达到常温下的蒸气压。这就是高速航行水中产生气泡的原因。那些气泡的气体成分大多是水蒸气,因为‍当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将在固体表面附近形成气泡。另外,溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。
‍‍其实相关的有个专业术语叫做气蚀(cavitation;cavitation erosion)又称穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区,在此形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。气蚀就是这些气饱破裂是产生的。

螺旋桨在水面以下高速旋转,会产生气泡。原理主要有以下两个:1、螺旋桨的高速旋转带给了水能量,就是把动能传递给了水,而水主要把这个动能转化成了热能,相当于螺旋桨做功,把水加热了;而在不同温度的水当中,空气有不同的溶解度,温度越高就溶解度越低,所以达到一定的水温,那些空气就被加热逸出了。就像你煮开水,开始没有气泡冒出,但是随着水温的升高,气泡越来越多一样。2、空气被扰动了。还是和溶解度有关。就像你把汽水上下摇动,那溶解在汽水中的二氧化碳气体马上就逸出一样。水中的空气不容易逸出,但是有高速的扰动就不同了。 两个原因共同作用,所以高速螺旋桨会在水下造成气泡。看很多影片,核潜艇在水下高速前进的时候,都会在身后带有一条气泡带。

会产生气泡,产生的机理从水力学的角度解释一下:
假设在水面上快速扰动,由于能量平衡,在水没有扰动的时候,水的动能,位能为0,由于在水面上,此时压能也是0,也就是总能量是0,扰动后,流体有了速度,也就是获得了动能,而位能还是0,由于能量守恒,此时压力必然是负值,也就是真空压力,这个时候,水蒸汽压力骤减,要达到饱和蒸汽压以使水的液-气平衡,于是水开始汽化,水蒸气以及水中的空气自动逸出,在螺旋桨前形成气泡。
气泡随着水流带入螺旋桨中压力升高的区域时,气泡破裂,水流高速冲击着气泡的中心,在气泡闭合区域产生强烈水锤的气穴并侵蚀叶片,所以如果转速很快,气蚀就会很强烈。
现在考虑一下在水下的情况,由于水下压能不是0,但是由于水获得了动能,压能必然同样骤减,水还是会产生汽化,同样会产生气蚀。
建议你先去弄懂饱和蒸汽压得概念。

化工里的“气蚀现象”。

会产生气泡 超空泡现象


螺旋桨飞机为什么快不过喷气飞机
一方面,因为螺旋桨的转速并不是无限的;另一面,当飞机速度快到螺旋桨相对于空气的运动速度接近音速时,螺旋桨前便产生一种空气波,像船在水面高速前进时出现的船头波一样,称为“激波”。这种激波引起的阻力很大,使螺旋桨的效率立即急遽下降。不管发动机的功率多大,飞机仍然飞不快。因此,要使飞机...

潜艇在水下速度怎么才能提升?
这时制约潜艇提高速度的因素是螺旋桨高速转动下巨大的的空泡噪声,它会让潜艇毫无隐蔽性可言。解决的办法是使用泵推推进器。这种推进器在把螺旋桨变成了涡轮,包裹在涵道里,减小空泡效应的同时也能提高速度。再高些可以使用磁流体推进技术,它完全省去了机械运动部件,也就不存在空泡问题。当然,要是不...

请教大家,为什么在转速一定的条件下,螺旋桨的推力是随着船速的提高而降...
主机获得动力而使螺旋桨旋转,将水推向船后,利用水的反作用推船前进,从而产生推力。当转速一定时,船速越大,螺旋桨的进速就越大,桨叶对水的攻角就变小,通俗讲,就有如螺旋桨给变平了,风扇的扇叶变平了就没风了,一样的道理,所以船速提高了,推力就降低了。具体的理论,教科书上都有,就...

轮船的排水量是指轮船所排开的水的质量
污水沟、压载舱中残留的积水、船底粘连的附着物等的重量的总和。(3)空载排水量:是船舶空载时排开水的重量,即不装货物时排开水的重量。(4)压载排水量:是船舶压载航行时排开水的重量。船舶为了保证空载航行时的航行性能(使螺旋桨不露出水面等)常在船上加压载水,使船处于压载航行状态。

船有哪些种类?
按用途分,有民用船和军用船;按船体材料,有木船、钢船、水泥船和玻璃钢船等;按航行的区域分,有远洋船、近洋船、沿海船和内河船等;按动力装置分,有蒸汽机船、内燃机船、汽轮船和核动力船等;按推进方式分,有明轮船、螺旋桨船、平旋推进器船和风帆助航船等;按航进方式分,有自航船和非自航...

潜艇的陀和螺旋桨在前还是在后
这个问题问得不准确。潜艇有艏舵和尾舵,你问的显然是尾舵。以前的潜艇,比如二战中的潜艇大部分时间都是在水面航行的,因此设计上比较迁就水面航行能力,一般都是和水面舰艇一样的螺旋桨在前,尾舵在后。现代的潜艇追求水下性能,从提高水下机动性和隐蔽性以及优化潜艇线形的角度,基本都是水平尾舵和...

船的螺旋桨和船底标高
高度正常要求低与船最低点0至20mm。普通船舶螺旋桨与船底最低位齐平,而拖船螺旋桨直径比船舶吃水更大,有更强的推力。安装高度正常要求低与船最低点0至20mm,实际上小艇发动机重量较重时,正常先进都是有点向上仰的,尾板就会与水面不垂直,所以发动机常会往上调一点桨轴才会与水面平行。

水面效应艇特点
经济性方面,水面效应艇具有显著优势。单位载荷油耗低,与高速舰船相比,燃油效率更高;载重系数大,油耗节省一半,航程可增加50%。这使其在经济上具有很高的性价比。最后,操控性出色,水面效应艇能倒退、悬停、垂直起降,并能进行无坡度急转弯,甚至实现就地回转,显示出其灵活性和机动性。

水面舰艇是舵装在螺旋桨后面,而潜艇却恰恰相反,为什么?这两种设计...
首先效果都是完全一样的。根本不存在哪种设计更好!一、二战时的柴电潜艇,舵的位置和水面舰艇完全一样,也是在螺旋桨的后面,只是后来核潜艇兴起,潜艇的航行基本不用浮出水面,可以完全按照水下鲸鱼的外形来设计了,这样为了更好的水下航行的流体布局,潜艇的水平和垂直尾舵,都安装在螺旋桨的前面了...

船的螺旋桨叶片比船底高还是低
船的螺旋桨叶片比船底低。小于22度角垂直水流方位,螺旋桨的推功大。比赛是90度。快艇螺旋桨深度,压水板是需要低船底。螺旋桨、和水面的夹角是船型姿态操作的。高速船头翘的高,螺旋桨船头方位倾斜。高速的船螺旋桨装在船的尾部发动机。高速旋转船速度前行是快的。

睢宁县19351031578: 螺旋桨在水面以下高速旋转 是否产生气泡?如果产生请解释一下产生原理. -
只蓉金固: 会产生气泡,产生的机理从水力学的角度解释一下: 假设在水面上快速扰动,由于能量平衡,在水没有扰动的时候,水的动能,位能为0,由于在水面上,此时压能也是0,也就是总能量是0,扰动后,流体有了速度,也就是获得了动能,而位能...

睢宁县19351031578: 为什么快艇经过的水面会产生白白的水痕呢,难道是快艇经过这块水面时快艇给这块水面的水产生了流动速度从 -
只蓉金固: 螺旋桨高速旋转,击打水面,将空气卷入水中,可以想象在船停止是船尾无水沫,在开动发动机的时刻船尾部分水出现白色泡沫,说这么多屁孩,最主要的就是一点水中混入空气,空气分子小于液体分子密度,想向上跑,化为气泡.

睢宁县19351031578: 急速旋转是否能产生空气泡
只蓉金固: 肯定能,所以水泵叶片和轮船的螺旋桨有气蚀的说法,原因就是高速旋转产生的空气泡导致的冲击波对桨叶表面的破坏,只要是在液体中高速运动的都可以产生空气泡.其实叫空泡更准确点.

睢宁县19351031578: 水平高速旋转的物体能否产生向上的力 -
只蓉金固: 可以的,比如直升飞机就是靠螺旋桨水平高速旋转,拨动空气产生向上升力的. 直升飞机的桨叶大概有2—3米长,一般有5叶组成.普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的,而直升飞机是靠螺旋桨转动,拨动空气产生升力的.直升飞机起飞时,螺旋桨越转越快,产生的升力也越来越大,当升力比飞机的重量还大时,飞机就起飞了.在飞行中飞行员调节高度时,就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了.

睢宁县19351031578: 为什么轮船螺旋桨在水中低速旋转效率才高 -
只蓉金固: 低速旋转时,水流运动为层流(有科学家也称 平流,稳流),具有较小的(用于克服水阻力的)功率消耗;螺旋桨高速旋转时,水流运动为湍流(也有称 激流,紊流),需要额外的功率消耗在克服水的阻力上.故而螺旋桨低速旋转效率高.同样的情况在空气中也是存在的.

睢宁县19351031578: 为什么轮船的螺旋桨在水中低速旋转时产生的效率才高? -
只蓉金固: 楼上回答~~忒不负责任了吧 如果速度过高,根据流体力学,会产生涡流,通俗一点说就是把螺旋桨附近的水与周围的水隔离开了,无法形成没有反作用力.低速不会形成涡流,水还是一个整体.

睢宁县19351031578: 螺旋桨周围的气泡是如何产生的?
只蓉金固: 螺旋桨在旋转的时候,叶片的背水面会产生局部真空(或是压力较周围的水要小),这个真空将导致局部的水产生汽化,所以就产生了大量的气泡,这个现象叫“空爆现象”,这个现象对螺旋桨是有破坏性的,如:轻的是腐蚀叶片,严重的时候,如产生较大的压力差的时候,还会让螺旋桨叶片折断,在设计螺旋桨的时候,一般都要力求将空爆现象降低到最小

睢宁县19351031578: 苍龙级潜艇 - 苍龙级潜艇有多强都说日本潜艇好,请问下最新的苍龙级有多强,世界上
只蓉金固: 苍龙级应该是目前世界上综合性能最好的常规潜艇了,甚至单项性能超过它的潜艇也... 比如螺旋桨噪声的主要来源是高速旋转时产生的超空泡,而我们在叶片上刻出微小的...

睢宁县19351031578: 上升的力是怎样产生的? -
只蓉金固: 螺旋桨高速旋转,因为桨叶上平下弧,空气在桨叶下形成较长的流线,从而推动桨叶上升,螺旋桨就是主力,空气就是散户,主力不动,空气再动也白搭.

睢宁县19351031578: 螺旋桨飞机中,螺旋桨的转速和螺旋桨的大小哪个对螺旋桨产生的前进力影响更大? -
只蓉金固: 螺旋桨负责把引擎的功率转变为向前的推力,重要性不言而喻,螺旋桨推进飞机的原理与火箭、导风扇飞机、喷射机不同,也与船用螺旋桨不同,火箭等前进是因为动量守恒的关系,如果飞机也是靠动量守恒的原理前进,那螺旋桨就要把空气尽...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网