【正文】 葉片數(shù) 合理的選擇葉片數(shù) Z對噴水推進的性能影響是顯著的 。要特別注意的是，輪轂比減小受到結(jié)構(gòu)強度方面的限制。當流量大于設(shè)計流量附近區(qū)，輪轂比為 o． 35的噴水推進效率最大，輪轂比為 o． 45的噴水推進效率隨著流量的增大下降非常明顯．總體來看，設(shè) 計輪轂比為 o． 4的噴水推進高效范圍區(qū)較大。從小流量到較大流量，輪轂比為 o． 35的噴水推進功率最大，輪轂比為 o． 4的次之，輪轂比為 O． 45的最小。不同比轉(zhuǎn)速的模型泵，流量基本相同而揚程相差很大，輪轂比起了很大的作用。 圖 35不同葉片角時的流量 揚程性能曲線 圖 36不同 葉片角時的流量 功率性能曲線 圖 37不 同葉片角時的流量 效率性能曲線 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 輪轂比 噴水推進的輪轂比 d為葉輪輪轂直徑 d與葉輪外徑 D的比值 (d=d／ D)。小流量工況時，負葉片安裝角效率較高，當流量增大，安裝角越大，效率越高。 的噴水推進在不同流量工況下的性能曲線見圖 3 3 37。、 +2186。、一 2186。在一定轉(zhuǎn)速下，把各個葉片安裝角所對應的性能曲線包括 H— Q 曲線、一 Q 曲線和 N— Q 曲線繪制在同一張圖上，便得到噴水推進的通用特性曲線 [12]。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 建立 噴水推進器計算模型 圖 32 加導葉 噴水推進器計算模型 噴水推進模型包括進水段、動葉輪區(qū)域、導葉區(qū)和出水段，其中動葉輪和導葉的數(shù)目分別為： 6個和 7個，輪轂比為 0． 4，進口直徑為 200 mm，轉(zhuǎn)速為 1 450 r／ min．該葉輪模型以 X軸為旋轉(zhuǎn)。 設(shè)原動主機的功率為 Np，水泵連軸節(jié)處的傳送效率為 ，則推進泵的收到功率是 水泵的主要作用是把機械能變?yōu)樗δ?，主要參?shù)是流量 Q 和楊程 H,因此，水泵的輸出功率為 , 水泵的效率為 管道系統(tǒng)在輸入 的功率后，輸出推動船前進的功率為 。對于噴水推進器能量損失為 此損失可稱為損射損失。與傳統(tǒng)的有舵操縱的螺槳式艦船相比，無舵操縱的噴水式艦船的機動性能要強得江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 多，而且減少了許多不必要的能量和功率損耗，其潛在的經(jīng)濟 價值和軍事價值不可低估。具體到每一艘噴水式艦船，可以根據(jù)實際需要組成一套或數(shù)套噴水式艦船推進裝置，按照合適的規(guī)格和結(jié)構(gòu)方式，組合成實用的噴水式艦船推進裝置，按照合適的規(guī)格和結(jié)構(gòu)方式，組合成實用的噴水式艦船推進系統(tǒng)。噴水式艦船推進裝置中的吸水口開關(guān)和噴頭開關(guān)（包括正向噴頭開關(guān)和逆向噴頭開關(guān)）主要因安全考慮而設(shè)置，為直通式開關(guān)，這些開關(guān)一旦關(guān)閉，即可阻止外界水體進入噴水式艦船推進裝置， 有利于設(shè)備的隨時維修。噴水機的主要功能是產(chǎn)生高壓高速水流，通過噴頭噴射而 出，使艦船獲得強大的反沖動力。增壓泵包含有泵體、葉輪、軸和動力，葉輪裝在軸上，軸與動力相聯(lián)。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 31噴水推進裝置工作流程示意圖 吸水裝置、輸水裝置、噴水裝置依次聯(lián) 接共同構(gòu)成一套完整的噴水式艦船推進裝置，吸水口、增壓泵、噴水機、調(diào)向閥門等是其中的關(guān)鍵部件，吸水口呈喇叭型，開口端與艦船首部的殼體相聯(lián)，利用艦船首部殼體曲成半開放的集水凹槽，凹槽迎水面有防護罩，吸水口的收口端位于艦船殼體內(nèi)，與吸水口開關(guān)的進水端相聯(lián)。輸水裝置中的增壓泵可為一個或多個，視艦船的長度、大小和增壓的實際需要配置，若為 多個，則從第一級到最后一級依次串聯(lián)（一個增壓泵為一級增壓，多個增壓泵則為多級增壓）。 噴水推進器的工作機理 噴水式艦船推進裝置包含有吸水裝置、輸水裝置和噴水裝置。 c) 噪聲低 噪聲低噴水推進裝置的動葉輪在泵殼內(nèi)均勻流場中工作，可推遲空泡的產(chǎn)生，從而減小葉片的 振動和噪聲。因而，在一定的主機轉(zhuǎn)速下，噴水推進船舶可以做到無級變速、駐航和倒航。而噴水推進裝置的導管起到了分割流場，產(chǎn)生推力增值的作用，可以達到更高的效率。 常規(guī)螺旋槳推進技 術(shù) 的優(yōu)點 a) 推進效率高 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 傳統(tǒng)的螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時不僅產(chǎn)生推力，而且產(chǎn)生無用的扭矩。 2. 泵的汽蝕比轉(zhuǎn)速增加 泵的汽蝕比轉(zhuǎn)速定義為 ，其中 Hr為汽蝕余量，它反應了泵的空泡特性，通常 C值在 8001100 的范圍，在泵前串聯(lián)誘導輪后可以使 C 值高達 3000。 英國皇家造船工程學會分別于 1994 年 1998 年 2020 年和 2020 年組織并召開了國際噴水推進會議，這是專門交流近期世界各國噴水推進研究成果的國際性學術(shù)會議。此后有關(guān)噴水推進裝置的研究一直沒有停止過。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第 2 章 高速滑行艇 maxsurf 建模 滑行艇的 maxsurf建模 單體滑行艇的主尺度 滑行艇長 L= 滑行型寬 B= 滑行型深 D= 設(shè)計吃水 t= 靜止在水中的滿載排水水量 Δ = 單體滑行艇的 maxsurf建模視圖 圖 21 四個視窗的模型截圖 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 2 2 縱剖面圖 圖 23 橫剖面圖 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 24半寬水線圖 圖 25立體視圖 muxsurf對艇靜止在水面時基本計算 排水量 Displacement: 水線之下容量 Volume: 江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 進水深度 Immersed depth: 設(shè)計水線長 Lwl: 水下濕表面積 Waterplane area: 棱形系數(shù) Cp: 方形系數(shù) Cb: 中橫剖面系數(shù) Cm: 水線面系數(shù) Cwp: 浮心高度 KB 每厘米吃水噸數(shù) TPc:每厘米縱傾力矩 MTc: Hydromax對艇靜止在水面時基本計算 用 Hydromax 建模分析計算，得到如下報告： Loadcase Loadcase1（計算狀態(tài)） Damage Case Intact Free to Trim Relative Density (specific gravity) = 。 （ 2）在此基礎(chǔ)上，利用 Maxsurf軟件完成高速無人滑行艇的設(shè)計及流體性能的初步計算分析； （ 3）高效節(jié)能特種推進器的選定，以及優(yōu)化推進器，改善推進效率。如果形成產(chǎn)業(yè)規(guī)劃還能帶動某一地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，為我國的經(jīng)濟發(fā)展供出一份力量。發(fā)揮不可比擬的作用 [2]。我國是世界上唯一一個沒有實現(xiàn)國家統(tǒng)一的大國，為維護國家統(tǒng)一的臺海戰(zhàn)爭爆發(fā)的可能性始終存在。且能與大型艦艇相互配合，協(xié)同作戰(zhàn)，因此我國針對無人水面艇的研究、發(fā)展已到刻不容緩的程度。無人艇已被公認為未來爭奪信息優(yōu)勢，實施精準攻 擊，完成戰(zhàn)場特殊任務的重要手段之一， 西方國家 都十分重視該領(lǐng)域的研究 ， 并逐漸在軍事和其他方面得到應用。 目前在我國研究高速水面無人艇具有十分重大的意義： 第一：為順應現(xiàn)代武器發(fā)展的歷史潮流，我國開展?jié)M足不同戰(zhàn)術(shù)使命需求的高速無人水面艇已迫在眉睫，現(xiàn)代武器系統(tǒng)正朝著智能化、無人化等方面結(jié)構(gòu)設(shè)計，無人艇正順應這個發(fā)展趨勢。哈爾濱船舶工程學院的蘇永昌， 趙連恩等研究開發(fā)了新式槽道型滑行艇 [4]。 海軍工程學院的張緯康等研究了滑行艇及圓舭快艇回轉(zhuǎn)時的橫煩及穩(wěn)性問題，提出了回轉(zhuǎn)時橫傾角估算公式，井進行了實艇檢驗。但也 有些艇并未江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 發(fā)現(xiàn)有不對稱超差而航行時傾斜，武漢船舶設(shè)計所李國佩等人對此進行了研究 [4]，他們的研究表明，有些艇在高速航行時，底都會出現(xiàn)負壓區(qū)，正是這一負壓區(qū)．引起負扶正力矩使穩(wěn)度下降，造成橫順。 此外，采用防濺條，或首壓浪條以及尾壓浪板等也可在一定程序上改善耐波性。結(jié)果表明，即使對于如此高的航速．采用切片法預報縱向運動，仍可以獲得相當滿意的結(jié)果．因此目前在中國．對圓舭快艇在波浪中的縱向運動響應仍普遍采用切片法。同時計算還表明．頻域與時域計算結(jié)果的誤差是相當?shù)模畯亩f明在中等海況及中等速度下．采用頻域計算是可行的。 我國對滑行艇 關(guān)于耐波性的研究 關(guān)于滑行艇在波浪中運動性能預報方面，在 zanin 的非線性運動方程的基礎(chǔ)上，哈爾濱船舶工程學院的戴仰山等人提出了在規(guī)則波與不規(guī)則波中運動與彎矩預報方法．預報同時采用頻域與時域兩種方法計算，通過對系列 62 模型的計算．并將結(jié)果與 Fridsma 的試驗結(jié)果進行了比較，表明在中等海況下．當航速不太高時 (V/≤ 4)運動響應預報與試驗結(jié)果符合得較好，垂向加速度則稍差．其變化規(guī)律尚一致，而阻力增值則差別甚大。 我國對于 改善阻力性能的各種特殊措施方面的研究 我國還廣泛開展了對改進滑行艇阻力性能的各種附加措施的研究，井取得了不少成果．如在滑行艇上加裝尾壓浪板或尾楔形板 [3]．文獻 [5]還推薦采用雙楔形板，它可以比通常的單楔形板獲得更好的減阻效果．文獻 [6]則表明其耐波性也是良好的．華中理工大學楊素珍等人研究了滑行艇底面空氣潤滑的減阻效果，這是在滑行艇底部通過成排小孔導入空氣，使其附著底部浸濕表面，以減小摩擦阻力的措施，稱之為“導風江蘇科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 墊氣” (SAFACUB)技術(shù) ， 文獻 [7]介紹了他們的研究成果。北京奧運籌辦委會呼吁國人生 產(chǎn)自己的奧運船艇，并列出了剛性充氣艇這個空缺項目，希望國內(nèi)有廠家能夠研制生產(chǎn)。上海和福建曾經(jīng)有船廠嘗試生產(chǎn)剛性充氣艇，結(jié)果因為關(guān)鍵的技術(shù)和材料沒有過關(guān)而失敗了。蟻口招發(fā)工程船務有限公司根據(jù)市場調(diào)查和對歐美 90年代充氣艇的