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  • 1 # 牧羊北海畔

    輪葉推走正面的水流,由於水流的慣性,在葉片背面沒有即刻補充推走的水流,而形成負壓區域,水中溶解氣體分子較水分子更容易脫離水體,快速聚集在葉片的負壓區域,積聚到一定體積後既不能跟隨葉片快速移動,又不能快速溶入水體,氣泡就形成了。

  • 2 # 毀圖君

    螺旋槳後面有氣泡其實就是螺旋槳的空泡現象。

    我們都知道,在日常生活中(常壓,為一個標準大氣壓),水在100℃下就會沸騰,沸騰的時候會產生大量的氣泡;我們在用高壓鍋煮東西時,通常能達到2-3個大氣壓,這時候水在120℃左右才沸騰;而在高空,氣壓非常低,比如珠峰,那裡的水在70℃左右就沸騰了。

    總結就是:壓強不同,沸點也不同,壓強越低,水的沸點越低。(這裡其實涉及到飽和蒸氣壓的物理概念,比較難懂,就不贅述了)

    而在螺旋槳旋轉過程中,又涉及另外一個物理現象:流速與壓力成反比。即氣體或者液體流動得越快,其壓力就越小,反之亦然。當螺旋槳高速旋轉時,帶動海水高速流動,造成區域性壓力減小,當達到一定低的壓強時,由於壓強越低,水的沸點越低,這個時候水就沸騰了,因此產生了大量的氣泡,跟我們燒開水一樣,這就是高速航行水中產生氣泡的原因。

    需要提一下的是,空泡現象對螺旋槳的損害很大。

    空泡與沸騰不同的是,燒水出現的沸騰,其內部生成的氣泡還會不斷長大,因為氣泡可以不斷從周圍獲得熱量。而空泡的周圍,沒有熱量的輸入,只存在周圍高壓海水的強力擠壓,這就是空泡威力很大的成因。

    幾百萬分之一秒的時間裡,螺旋槳產生的空泡呈現爆發式增長,之後,由於周圍海水的高壓,空泡又被急劇壓縮,直至崩潰,而崩潰時,會有爆炸性射流產生,這個射流的時速高達幾千公里以上,再堅硬的螺旋槳也經不起其長年累月的衝擊。

    空泡對螺旋槳的損害

    解決方案:近年來頗為流行的泵噴射技術,有不少國家的潛艇採用,又叫做導管式,形象地講就是將螺旋槳系統套近一個內徑大於螺旋槳外徑的導管中,又分為前推進導管式、後推進導管式、內舵式、外舵式,水下推進效率較高(雖然水面推進效率較傳統螺旋槳式有些低),尤其是空泡效應極小,噪聲也可以降的比較低,所以是潛艇推進技術的時髦先鋒,很多國家開始大規模應用,目前泵噴射技術的轉向方式嚴格的來說仍然是靠舵,有專家說將來柔性導管技術突破,可以實現推力向量轉向,但目前技術還不過關。

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