喷水推进器

喷水推进器
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推进工具
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介绍
喷水推进器是船舶的一种推进工具，它和船舶动力装置一起，用来推进船舶。
喷水推进器是推进机构的喷射部分浸在水中，利用喷射水流产生的反作用力驱动船舶前进的一种推进器。由水泵、管道、吸口和喷口等组成，并能通过喷口改变水流的喷射方向来实现船舶的操纵，效率比螺旋桨低，但操纵性能好，特别是对于泥沙底的浅水航道，喷水推进器具有良好的适应性。
原理
喷水推进器是用水泵作动力，将水从船底孔吸入，经舷部管子，把水从船后方向排出，靠水的反作用力来推进船舶。
喷水推进的基本原理：通过在舰船等航行器上向其运动反方向喷射具有一定速度的水流，根据作用力和反作用力，船体会受到水流的反作用力，而这个力即为推力。
推力的大小=流体在流经推进器流道时单位时间内的动量变化率。 喷水推进装置上的推力可定义为与水接触的所有推进装置内表面上的压力和剪切应力在喷口面积矢量相反方向上的合力。这些表面包括进口管道、叶轮、叶轮轴套和喷口。
研究现状
目前，世界上单泵吸收功率最大、己经投入使用的喷水推进装置为日本Technoseaways公司所有，由罗一罗公司制造，型号为卡米瓦VLWJ235，其进水口直径达2.35米，单泵吸收功率27瓦，安装在高技术超级班轮上，每艘船配两套，最高运营航速可达40节。
喷水推进运行平稳，振动噪声低，适应豪华游艇安全、舒适的特殊需求，其在游艇上的应用也日益增加。例如“迷人海洋”号艇由4台MTU柴油机驱动两套2.6米的螺旋桨，1台LM2500燃气轮机驱动一套LJ210E喷水推进装置，航速可达34节。
美国的快船公司在横渡大西洋的高速定期货船上采用喷水推进，并委托罗。罗公司开发喷水推进装置。为与航空运输展开竞争，该货船被要求以接近40节的平均航速，在7天内横穿大西洋，大大少于现在的18-20天。所配备的325型喷水推进装置进水口直径达3.25米，吸收功率近50瓦。该公司的每艘定期货轮将使用5台这种喷水推进装置，其总流量非常惊人，几乎相当于美加边界的尼亚加拉瀑布的平均水流量。
近年来，世界各国的军事实力基本上都处于转型中，为了满足各种新的作战需求，对海上战斗力提出了更严格的要求，例如军用船舶要具有更高的航速、更优的操纵性、优异的隐身性、高度自动化控制等。而喷水推进装置具有以上这些优点，因此国内外的高速后勤运输补给舰、高速登陆艇、高速攻击艇、濒海战斗舰艇、护卫舰等军用舰艇多数采用了喷水推进装置来作为动力推进方式。喷水推进装置逐渐的从中小型向大型化、高效化、高速化发展。
高速攻击艇主要是导弹艇，是最先应用喷水推进技术也是现在喷水推进技术应用最广泛的舰种。海军最主要追求的是快速性和高机动性，其次是隐身效果。以挪威盾牌级、日本集级和韩国尹永夏级最具代表性。
结构
喷水推进是一种传统的船舶推进方式。当人们了解到水泵的作用时，就开始把它移植到船上来作推进用。喷水推进的工作原理并不十分复杂，如果将水泵安置在船上，当水泵工作时向船尾喷水，就可以实现一个简单的船舶推进过程。为实现这种推进方式的泵配上进水出水机构和控制机构则是喷水推进装置。
一般说来，喷水推进系统主要由1个进水管、1台带有喷射器状排出口的泵、以及1套操舵和倒车装置所组成(见图1)。舵喷咀改变喷射水的方向，使之向左或向右，使得操舵功能得以实现。倒车推力则由倒车挡板将喷射水反射向前而产生，从而达到倒车的目的。
进水管被并入船体结构，通常由船厂制造，由喷水推进系统制造厂提供图纸。进水管的设计成流面形状。该管与船体的结合面是大流线型的，以避免在喷水泵中产生激流。进水管借助一个法兰连接在船尾封板上，它从船底穿过船内到达尾封板，构成流水通道。在进水管的入口处装有一个格栅，防止大件的漂浮物进入管中。万一泵被阻塞，则可通过设于进水管顶部的检查孔将杂物清除。该管前部穿过进水管壁进入船内，在管前部设有一密封装置防止水进入船内。 
基本参数
喷水推进装置泵的品质是通过其主要性能参数反映出来的，包括流量、扬程、转速、功率、效率和汽蚀余量等。这些参数反映了泵的工作状态和能量转换的程度，泵的主要性能指标也用这些主要工作参数来表示。一台泵制造安装好后，并不一定能在泵的设计条件下运行，可通过泵的特性曲线综合直观地来表示泵的性能，了解各参数的变化，以此更好的进行泵流动性能的分析。 
预防措施
喷水推进器的发展经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、航板式喷水推进、舷外喷水推进。目前，单从喷水推进器的发展情况看，其技术己经口益成熟，但是底板式全回转喷水推进器在市场上比较少见，对于使用全回转喷水推进器的船舶，船只在不同方向上具有喷水的可操作性，因此改变航线和方向变得很容易，无需使用船舵来控制船舶行进方向，能够降低船舶的转弯半径，并且可以360°旋转以改变航向，对船舶的行进方向较易控制，而且在所有方向上都能够提供最大推力。
螺旋桨的叶片和舵经常引起对通航河流的破坏，同时，因为复杂多变的航线，船只的可操纵性降低，又因为在浅水区域，所以加重了这种危险性。此种底板式全回转推进器设计紧凑，安装时能够充分利用空间，排水量损耗小;安装位置在船的底板上，与船底平齐，不会造成船舶阻力增大，也不会与航行水域的漂浮物发生碰撞，非常适合在极浅的水域内进行工作;由于采用封装式设计，因此振动小、噪声低，安装在游艇上可产生极大的舒适性。在浅水区域，安装底板式喷水推进器的船只相比于螺旋桨船只，具有较小的回转直径，极大的提高了船只的可操纵性，Jorge E己通过试验验证。底板式全回转喷水推进器的特点和优势能够较好的适应船舶特殊的工作环境，提高工作效率。 
特点
喷水推进器特点:一是操纵性能好,装有喷水推进器的船舶,可以方便地转向,机动性好;二是喷水推进器不受吃水影响，可在浅水水域航行。


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