张海泉 万国桥

（1.武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050；2.武汉市船舶检验所，湖北武汉 430033）

为了提高螺旋桨自身效率，使螺旋桨叶梢处不产生梢涡，以减少螺旋桨叶梢处能量的损失，因此开展了无梢涡螺旋桨的试验研究。螺旋桨的升力线模型，是以一根升力线代替一个桨叶，其环量沿径向是变化的，记为Г（r），由于环量沿径向变化，其后逸出自由涡片，在半径r处的dr区域逸出的自由涡强度等于Г｀（r）＝r（r）dr＝－（dГ（r）／dr）＊dr。

因此，我们探索在螺旋桨叶梢处增加叶片的方法，使叶梢不产生旋涡，减少叶梢处能量损失，也称无梢涡螺旋桨。早在八十年代，日本造船界就已经对旋桨叶梢处增加叶片的方法进行过探讨，并在《日本造船学会编文集86》中发表过相关的内容。

1 无梢涡螺旋桨原理分析

对于B4－66桨来说，有4个桨叶，共有4根升力线及相应的4个螺旋自由涡面。由于螺旋桨叶梢处存在横向绕流（桨叶相当于三元翼展），使同一叶片的梢部上的压力面和吸力面之力趋于相同，造成叶梢处升力为零，环量Г（r）＝0，使涡强也为零。而且在r半径的叶梢处逸出自由涡线，这种模型的自由涡可以涡片的形式延伸到远后方，实际在桨后不很远的地方将因变形而破裂、卷曲，形成处于梢、根处两个涡卷。如果在叶梢处的截面上安装一个与螺旋桨同轴旋转面相切的的弧面封板，由于该封板能起着升力线径向等值面的作用，使叶梢涡的强度有可能不会失效。由于封板的存在，使叶片端截面上的压力面和吸力面之间存在一压差，致使叶梢不产生旋涡，减少叶梢处能量损失。……