[发明专利]船用等升角螺旋桨

说明书

本《等升角螺旋桨》发明属船舶工业技术领域，是船舶推进器械。

在此之前，对船舶起推进作用的螺旋桨都是用螺距作为主要的也可以说是唯一真正的技术参数的量纲。因此，几乎所有的叶片固定式螺旋桨都是采用等螺距或以等螺距为主只是在叶根和

叶梢稍加改变的形式，于是它们都不可避免地承袭了等螺距的弊病，因而推进振动大、效率低下，且在桨片根部有空泡腐蚀现象发生。

本《等升角螺旋桨》发明的目的是：针对上述等螺距螺旋桨的弊端，在理论研究的基础上设计出一种船舶振动小、安全舒适、推进速度大、效率高，且无空泡腐蚀现象发生的新型螺旋桨。

本发明的指导思想是：从理论上否定现行等螺距螺旋桨，同样从理论上建立新型的螺旋桨。

本发明的核心是：以升角作为船舶推进用螺旋桨的主要技术参数的量纲。

本发明特点是：等升角。

根据：一学习、二否定、三创新的三阶段原则，在经过认真学习的基础上，对等螺距螺旋桨提出如下否定：

首先，用同心园a和b轴向剖切等螺距螺旋桨，如图1。

当a→b时

得到一剖面a，并用同样方法取得剖面m和n，且将它们在平面上展开，由于是等螺距，所以

Sm＝Sa＝Sn

又因

Dm＜Da＜Dn

于是根据 tgαi = si πDi ]]> αi = arctg si πDi ]]>知

在这三个剖面的关系上αm＞αa＞an

接着，如图2所示将这三个持有位于剖面内与剖面平行的内源力P的剖面，按以剖面垂直于水平面的方式置入条件为自然敞水的流体领域中，并在此流域中众多剖面所在的同一平面内取一与内源力方向平行的轴为X轴，以在此平面内与内源力方向垂直的轴为Y轴的平面直角坐标系，于是一个供作研究的既有流体，又有在流体中持一定的内源力按既定方向作运动的物体(剖面)的流场系统X0Y成。

在进行研究前要强调的是：研究中必须确认同一流场系统中运动物体只有一个最佳升角，流场流束只有一个最佳绕流系统的“唯一”原则。至于有关该原则的理论就不在此论述了。

在确认上述“唯一”原则下知，图2所示m、a、n三个剖面中只有一个是较好升角。但在确认剖面a的升角是全桨叶上最佳升角时，以m和n代表的其余所有剖面的升角均是非佳或称不良升角。

最佳升角的优点是：在最经济的条件下具有最大升距。

图3说明：这是因为该剖面在持有最经济的内源力的条件下，能与流场中由流束分流线与合流线和分流线上分流点与合流线上合流点的位置所决定的流束绕流系统有着最佳的吻合，由连接分，合流点Q，Q′和剖面首尾两点A和B所组成的基本分流线与合流线所描述的最佳流束绕流系统使水流均匀连续而和谐地在其吸压两面上进行有序的滑移。在这种滑移过程中，流场水流只有为产生剖面升距的相互压力传递，没有不和谐的现象发生。

图3还说明在最佳升角剖面的两侧的非佳剖面各自有着不同于最佳剖面的不同情况。

从叶根部分非佳剖面M上看，由于αm＞αa所以流场中的分流线向靠近平板中心0的方向下移，而合流线则相应地上移，分，合流点Q，Q′则在分合流点线上距平板的距离加大，致使在最经济条件下具有最大升距的流场绕流系统丧失，新的绕流系统与最佳绕流系统相比，发生了因绕流系统与剖面不吻合而产生的不和谐现象。对于剖面m来说：在压力面的随边上出现了剖面与流水间的相互干涉区，区内发生了因附加压力的出现而产生的水锤水击现象。在吸力面的随边上出现了剖面与水流的相互吸引区，区内发生了因附加负压力的出现而产生的负水锤水击现象。这种现象随着愈往叶片根部走愈为明显强烈。