第一千九百六十五章 要求不參與(1/2)
第1968章 要求不參與
「因此在設計船隻的時候,空泡效應就是不得不考慮的問題了,你們覺得,空泡最容易產生在哪裡?」
「產生在船側,水平面與船接觸的地方。」周至說道。
「不對,應該是產生在螺旋槳那裡。」麥小苗想了一下:「螺旋槳的速度是整個傳遞最高的地方,而且螺旋槳的外緣和軸柄角速度相同,因此越是遠離圓心的部分,速度就越高,攪動的水流會在螺旋槳各處發生劇烈的速度變化,這種變化又會導致局部壓強的劇烈變化,容易形成產生空泡的條件。」
「嗯,還是小苗聰明一些。」秦海峰稱讚道。
周至就在心裡默默地念叨著,那是因為你們都是學理科的,這麼比太不公平了。有本事兒大家來對「煙鎖池塘柳」,看看誰聰明!
秦海峰沒管周至心裡在想什麼,繼續解釋道:「氣化,其實就是水沸騰產生的,我們知道,水在一個標準大氣壓下,沸點是100攝氏度,而在珠峰上,由於氣壓小,水最低可到69攝氏度時出現沸騰。」
「如果在20℃的海水裡面,如果局部出現低於8pa的低壓,那麼海水依然會沸騰並產生氣泡,這就是空泡的產生原理。」
「而整個船體或者潛水器上,最容易產生低壓的地方,自然是螺旋槳周圍。」
「這其實也不難理解,由於槳葉的高速移動,類似機翼的原理,槳葉背部的壓力必然降低,進而形成一個吸力面,低壓自然就這麼產生了,當壓力低於海水的飽和蒸氣壓時,就會出現低溫沸騰現象,大量的氣泡便產生了。」
「對於船隻來說,這類氣泡的危害性是非常大的,空泡與高溫沸騰的區別在於,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,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,在崩潰時它們會形成爆炸性射流,這個射流的時速,往往高達幾千公里以上,即便是高強度的合金鋼製作而成的螺旋槳,也經不起其長年累月的衝擊。」
「除了射流,空泡破滅時,還會產生爆炸性的衝擊波。這就像螺旋槳高速轉動時,槳葉背部的水跟不上槳葉的移動一樣。這樣的衝擊波往往會造成螺旋槳的變形,斷裂。」
「第三個方面,就是大量空泡破裂時產生的極大的噪音,對於軍隊來說,這樣的噪音往往是識別對方艦船類型,甚至是某一艘艦船的聲吶標誌。比如紅寶石設計局設計的颱風核潛艇,其噪聲能夠高達115分貝,傳說中的颱風在海參崴出港,整個北太平洋都聽得見,說的便是噪音的玩笑話,我們海軍,當然希望這樣的聲音越小越好,最好就是壓根沒有。」
「不過就如小苗說的那樣,只要是採用的螺旋槳推進原理,就必然會造成這樣的壓力差的劇烈變化,也就不可能避免空泡的產生。」秦海峰將帽子再次取下來,指著自己的一頭白髮:「你海軍叔叔這一腦袋的白頭髮啊,就是跟這些氣泡作鬥爭的產物了。」
周至隱約知道秦海峰大學畢業後進了海軍某科研單位,現在看來,多半就是研究艦船推進系統的研究所了。
「所以叔叔是有什麼項目需要我們幫助嗎?」麥小苗問道:「用小智的算力?」
「差不多。」秦海峰笑道:「現在各個軍事單位日子都不好過,各地都在搞軍轉民,搞三產,我們也承接了一艘郵輪動力系統的設計任務,設計了幾個螺旋槳的方案,想要驗證一下哪一個對於克服空泡效應,延長螺旋槳生命更加有效。」
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