[科普中国]-螺旋桨艉流

螺旋桨后流出的受扰动的加速水流。同螺旋桨尾流。虽然把舵布置在螺旋桨艉流中有很多优点,但是在许多情况下,为了在冰区航行和系泊时更可靠地保护舵,或是为了简化舵设备,在双出轴船上只设置一个半悬挂式平衡舵。1

简介螺旋桨后方流出的受到螺旋桨扰动加速的水流。尾流的速度为进流速度和螺旋桨诱导速度的和速度。尾流场的速度越大，螺旋桨工作是损失于尾流中的能量越多，其效率越低。

螺旋桨尾流除了与螺旋桨本身的性能密切相关外、还影响舵的性能。许多螺旋桨节能装置如格里姆导轮、毂帽鳍等，就是力图减少尾流中的能量损失，以提高推进装置的效率，达到节能目的。对螺旋桨尾流的研究，在试验方面方面是利用激光测速仪等测量尾流场的速度分布，并探讨其与螺旋桨性能的关系；在理论方面，传统的研究是对尾流的形状做些假设，再进行理论分析和计算，最新的研究多直接利用计算流体力学（边界元法）解螺旋桨的非定常问题，计算出尾流的形状和强度。

螺旋桨的影响在单桨船舶上,一般地说来,当舵完全地或部份地处于螺旋桨艉流中的情况下,它的水动力特性很大程度上由螺旋桨艉流的速度场决定。实验和理论研究指出,作用在处于螺旋桨艉流中的舵的舵杆上的水动力和水动力矩要比在同样流速下作用于单独舵的力和力矩大几倍。螺旋桨对舵的水动力特性的影响,归根结底是增大了抛到舵上的水流的轴向分速度,同时由于流的偏转和艉流边界影响改变了舵的水动力特性。

艉流诱导速度分类螺旋桨艉流的诱导速度可以分解为三个分速度:轴向诱导速度,切向诱导速度,和径向诱导速度。

径向诱导速度,在一般船舶具有的推力载荷系数p的情况下,要比轴向诱导速度和切向诱导速度小,没有多大的意义。

轴向诱导速度则使得流向舵的该截面处的流速的轴向分速度发生了变化

切向诱导速度引起了舵的有效冲角的变化,变化的数值等于由螺旋桨艉流的偏转而造成的斜流角，这个角度被称为流的偏转角。1

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所