什么是泵喷射推进系统?对于潜艇有着怎样的意义?
现代,由于科学技术的进步使得很多人都对科技产生了浓厚的兴趣。这其中,军事科技尤其吸引了大批军事爱好者。在军事装备中,潜艇一直是充满了神秘的色彩,让人有一探究竟的欲望。今天就来介绍一项有关潜艇的先进技术,那就是潜艇的泵喷射推进系统。我们将从以下几点进行介绍。
第一:泵喷射推进系统的由来为了充分发挥核潜艇作战效能,攻击核潜艇逐步向高航速、安静型方向发展,新一代安静型攻击核潜艇的水下最高航速超过30节,低噪声航速达到20节。这就给推进器的设计提出了新的课题:如果仍旧采用传统的单个七叶大侧斜螺旋桨推进,则由于螺旋桨的负荷过大,桨叶将提前出现空化,使核潜艇的低噪声航速下降:如果为了推迟空泡的产生,必须加大螺旋桨的桨叶面积,则导致螺旋桨的效率下降、噪声增大。80年代,英国在“特拉法尔加”级攻击核潜艇上率先装备了一种新型的泵喷推进器。这种推进方式可以有效降低潜艇的辐射噪声,倍受世界各海军强国的关注。随后,英国在“前卫”级以及“机敏”级核潜艇上,法国在“凯旋”级核潜艇上,美国在“海狼级、“弗吉尼亚”级核潜艇上,纷纷采用泵喷推进器取代广泛应用的七叶大侧斜螺旋桨。这就是泵喷射推进系统的产生历史。
第二:泵喷射推进系统长什么样潜艇泵喷推进器是由环状导管、定子和转子构成的组合式推进装置。环状导管的剖面为机翼型,罩住转子和定子,它是泵喷推进器内外流场的控制面。如采用具有吸声和减振的材料制造,则可以屏蔽转子及内流道产生的噪声。为了推迟转子叶片的空化、降低转子的噪声,通常采用能降低转子人流速度的减速型导管;定子为一组与来流成一定角度的固定叶片,使转子人流产生预旋或吸收转子尾流的旋转能量,同时用于固定导管;转子为类似于螺旋桨的旋转叶轮,通过与水流的相互作用产生推力,推动潜艇达到要求的航速。泵喷推进系统又可以进一步分为有轴泵和无轴泵。就字面意思理解:譬如传统蹬自行车是有轴的,动力传给轴上的飞轮使车子前进,现在有人发明一种单独巨大轮子的自行车,圆心没有轴,人坐在轮子中间,动力由小齿轮加到圆周上使车子前进,无轴泵可以理解成就是这种自行车的改进型。
第三:泵喷推进系统的优势泵喷推进系统的优势主要是针对于传统的七叶大侧斜螺旋桨而言。主要有以下几个点:
1、推进效率高。泵喷推进器的定子(无论前置或后置)可以减少推进器尾流中的旋转能量损失,增加有效的推进能量。
2、辐射噪声低。泵喷推进器的辐射噪声低是由于:①泵喷推进器的转子在导管内部,导管可起到屏蔽和吸声的作用,另外,位于前方的定子可以使转子进流场更均匀,从而减少转子的脉动力,降低推进器的线谱辐射噪声,②泵喷推进器旋转叶轮(转子)的直径一般小于螺旋桨,在相同转速下,泵喷推进器桨叶的旋转线速度较低,可以降低推进器的旋转噪声。国内外研究和应用的结果表明:低航速下,泵喷推进器的低频线谱噪声比七叶大侧斜螺旋桨小15分贝以上,宽带谱声级总噪声下降10分贝以上:高航速下,泵喷推进器的降噪效果更为明显。
3、临界航速高。潜艇的临界航速是指潜艇在一定潜深下推进器不产生空泡的航速。泵喷推进器采用减速导管和前置定子,使转子叶片处的进流场速度相对较低且更均匀,从而有效推迟了叶片梢涡空泡和桨叶空泡的产生,提高了潜艇的低噪声航速。
以上就是一些有关泵喷射推进系统的科普,欢迎相互交流。
泵喷
潜艇泵喷推进器是由环状导管、定子和转子构成的组合式推进装置。环状导管的剖面为机翼型,罩住转子和定子,它是泵喷推进器内外流场的控制面。如采用具有吸声和减振的材料制造,则可以屏蔽转子及内流道产生的噪声。为了推迟转子叶片的空化、降低转子的噪声,通常采用能降低转子人流速度的减速型导管;定子为一组与来流成一定角度的固定叶片,使转子人流产生预旋或吸收转子尾流的旋转能量,同时用于固定导管;转子为类似于螺旋桨的旋转叶轮,通过与水流的相互作用产生推力,推动潜艇达到要求的航速。泵喷推进器可根据转子和定子的前后位置分为两类:定子布置在转子的前面称为“前置定子式”,定子布置在转子的后面则称为“后置定子式”。 “前置定子式”泵喷推进器的定子可以使潜艇尾部流入转子的水流产生预旋,起到均匀来流的作用、改善转子的进流条件,从而提高潜艇的推进效率、降低推进装置的噪声;但转子的推进效率稍低。“后置定子式”泵喷推进器由于定子可以回收转子尾流中的部分旋转能量,转子的推进效率相对较高:但噪声稍高。潜艇上大多采用“前置定子式”泵喷推进器,而鱼雷上则采用“后置定子式”泵喷推进器。
其实说白了和螺旋桨推进的原理是一样的 螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力 (通过与水流的相互作用产生推力,推动潜艇达到要求的航速) 但是在其可以对能量水流分流以达到降低噪声 增加推进效率 有显著的提高
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什么泵都不能一开水就自动抽水的。要达到这个功能,就要自己加装控制装置。即在开水的时候连动泵开关。而且水泵都是先起动抽水后才有水出来的!
造流泵和造浪泵的区别在于造流泵提供的是同一方向的连续水流,一般淡水鱼饲养使用。造浪泵提供间歇性或类似正弦波的推力,使水产生来回的浪涌,一般海水鱼饲养使用。
但是……
水泵设计的目的就是输送水,因此它叶轮的设计目的,就是为了使水的输送更有效率。现在楼主要反其道而行之,而且工质由水变成高温水蒸气,那么发电的效率如何保证?蒸汽对叶片的冲刷腐蚀如何防止?泵体对于高温蒸汽如何保证绝热?防止水流外泄的盘根、机械密封能否防止蒸汽外泄?做功后的乏汽如何收集……如果我们非要对这个水泵进行重大改造使之能够用蒸汽发电,改造结束大家一看:这不活脱脱的一台汽轮机嘛~~
所以说,水泵的目的就是输送水,它的一切设计都是为了更好地实现这个目的。而汽轮发电机的设计则是为了更好地用蒸汽发电。目的不同,因此设计不同,结构、细节都大不相同。用水泵代替汽轮机发电,理论上可行,但实现起来没有什么意义——不过,在一些特定的场合,水泵和水轮发电机倒的确可以相互转换。比如抽水蓄能发电站,蓄能时使用的水泵和发电时使用的水轮机实际上就是同一套设备。
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关于水泵的工作原理:
工业中常用的水泵有很多种,以常见的离心泵为例:当原动机带动离心泵叶轮旋转时,叶轮中心的水由于离心运动被甩至叶轮外围,使得叶轮外围的水压升高,升压后的水从位于叶轮外围的水泵出水口不断流出;当水被甩至外围后,叶轮中心的水压降低,外界的水就通过位于叶轮中心的进水口不断流入水泵。这样就形成一个连续的流入-升压-流出的过程,从而实现离心泵输送水和升高水压的目的。
关于汽轮机的工作原理:
汽轮机的原理其实和我们小时候玩耍的风车原理一致。以蒸汽轮机为例,高温高压蒸汽通过进气管线进入汽轮机,推动叶片带动转子转动,将蒸汽自身的动能和内能最终转变为机械能。这个机械能可以直接利用,也可以通过发电机转变为电能。而做功后的低温低压乏汽通常通过凝汽器回收。因此,汽轮机就是将蒸汽的能量转变为机械能的工具。
增压泵能当抽水泵。
抽水泵是指具备一进一出的抽气(水)嘴、排气(水)嘴各一个,并且在进口处能够持续形成真空或负压排气嘴处形成微正压。
工作介质可以为气体,也可为液体,体积小巧的一种仪器,常被称为微型真空水泵,微型抽水泵,微型自吸水泵,均可在网上查询相关参数与实验数据。
电机的圆周运动,通过机械装置使泵内部的隔膜做往复式运动,从而对固定容积的泵腔内的空气进行压缩、拉伸形成真空(负压),在泵抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体压(吸)入泵腔,再从排气口排出。
抽水泵既具有了微型真空泵的特点,也具有了微型自吸水泵的优越性,所以它可以长期空转、干转等等场合,不像一般的水泵空转,或者干转就会损坏泵。而且体积小巧、噪音低、免维护,可以连续24小时运转等优点,所以微型真空水泵在医疗、卫生、科研、环保等领域得到了广泛的应用。