摘要：在船尾非定常流动中工作的螺旋桨，常常由于桨叶负荷过大而产生空泡，从而引起强烈辐射噪声，降低舰船隐身性能，必须从螺旋桨设计入手，在额定工作状态下，避免或延缓空泡发生。增加螺旋桨空泡斗宽度，控制空泡发生范围，尽量避免泡状空泡发生。本文介绍空泡产生原因，空泡对螺旋桨性能的影响和避免或延缓空泡发生的措施。
关键词：螺旋桨；空泡；避免；延缓
中图分类号：U664.33文献标识码：A文章编号：1009-9166（2008）10-0060-01
螺旋桨在水中工作时，桨叶的叶背压力降低形成吸力面，若某处的压力降至临界值以下时，导致爆发式汽化，水汽通过界面进入气核并使之膨胀，形成气泡，称为空泡。一般认为，压力临界值即为该温度时水的汽化压力（pv或称饱和蒸汽压力）。这种现象在高速重负荷船舶的导管桨都可能产生，会影响推进效率，缩短桨叶寿命，同时引起噪声、振动等危害。近代对螺旋桨空泡研究结果表明，空泡现象与其负荷、空泡数和盘面处伴流分布有关，与桨叶要素关系密切。发现空泡现象时，按不同空泡位置，就其不同空泡机制，采用不同预防。
一、空泡产生的原因：现以桨叶某半径处切面（或普通的机翼切面）的运动说明产生空泡的情况。如图1，设水为理想流体并在远处以流速V0，攻角αk流向叶切面。叶背上的水流速度大于V0，压力小于p0，形成“吸力”。而叶背上的水流速度小于V0，压力大于p0，形成“压力”在叶背上取一点B，设该处的压力为pb，流速为vb，与切面远前方的A点位于同一线上。运动是定常的，在A，B两点应用伯努力方程：pb+1/2ρvb2=p0+1/2ρv02,定义减压系数为ξ=(p0-pb)/(½ρv02)=(vb/v0)-1。如ξ0表示压力降低。
当B点的压力降至水的汽化压力及饱和增气压力pv时，开始出现空泡，条件为：pb≤pv令空泡数为：σ=(p0-pv)/ρv02，其中：静压力p0=pa+γhs；
Pa-大气压力（10330kgf/m2）；Hs-桨轴或叶切面沉深。如ξ≥σ则pb≤pv，产生空泡如ξ 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文