推力減額系數(shù)

螺旋槳對船的影響表現(xiàn)為推力減額。在船后工作的螺旋槳對尾部船體表面的水流有抽吸作用，使尾部船體表面的水流速度增加、壓力下降，如圖1所示。這種尾部壓力下降引起的船體阻力增加量稱作阻力增額。這部分阻力增加量是由螺旋槳工作引起的，故將它理解為螺旋槳推力減小量，分配到每個槳上的這種推力減小量即稱為推力減額，記作△T。按推力減額的概念，在船后工作的螺旋槳作用下的艦船阻力不發(fā)生變化，只是螺旋槳本身的推力損失了一部分。記入推力減額后的螺旋槳推力稱為有效推力，有時也稱為船后槳推力，記作T_E。有效T_E與敞水槳推力T之間的關(guān)系為

R為船體阻力。△T與T的比值稱為推力減額分數(shù)，記作t，即

于是有效推力表示為

各種艦船的推力減額分數(shù) t 如圖2所列。

在真正的勢流中(見圖3上部分)不發(fā)生能量交換。在真正勢流中，使一固體克服力R以速度V 運動所需要的能量一定等于螺旋槳發(fā)出的能量：

式中T是螺旋槳推力，V_A是螺旋槳進速。重新整理上等式可得到

和

因此

象在很多雙槳船上那樣，只要螺旋槳離開摩擦帶，推力減額分數(shù)差不多就和伴流分數(shù)值相同。

由下面所述可得出摩擦推力減額分數(shù)的意義。有一假想固體(見圖3中部)，它由若干彼此同心的很薄的圓柱平板所組成，并在流體中(例如水中)沿軸向移動，產(chǎn)生一真正的粘性流動，勢流可不計。而且，用一同軸螺旋槳推動該固體。雖然該系統(tǒng)前方流體處于靜止，由于和固體摩擦，流體獲得相當速度。結(jié)果固體正后方的水獲得一定量的動能?？柯菪龢饔檬顾谙喾捶较蚣铀?。因此，阻力增加，這表示對推進來說需要的推力一定要增加。所以，推力減額分數(shù)將有一正值。

在船尾處的波系將受到螺旋槳作用的影響（見圖3下部）。由于這樣，船的興波阻力將變化，這樣就可解釋波浪推力減額分數(shù)。

一般研究的螺旋槳特性都是槳的單獨性能，實際上，螺旋槳和船體構(gòu)成為一個系統(tǒng)，兩者之間存在著相互作用。這種作用表現(xiàn)為船體所形成的速度場和螺旋槳所形成的速度場之間的相互影響。在船后工作的螺旋槳因受到船體的影響，故進入槳盤處的水流速度及其分布情況下敞水條件不同，而船體周圍的水流速度分布及壓力分布因受螺旋槳的影響也與孤立的船體有所不同。因此，船后螺旋槳與水流的相對速度不等于船速，即產(chǎn)生伴流問題；螺旋槳發(fā)出的推力也不等于孤立船體所遭受的阻力，即產(chǎn)生推力減額問題。

推力減額分數(shù)不能直接進行測量。它必須做船模拖曳試驗求出阻力R和做螺旋槳自航試驗求出螺旋槳推力T。通常不可能在正好相同的速度下測出R和T。因此必須畫出R和T曲線，并根據(jù)這些曲線就可計算推力減額分數(shù)

這種方法可用在單螺旋槳船上，也可用在螺旋槳布置對稱于船中心平面并且船是對稱的雙槳船上。如果不是這種情況和如果船上有三個以上螺旋槳時，由船模試驗不可能估算出每個槳的推力減額分數(shù)，只能求出一個平均值。通過做船模試驗估算出推力減額分數(shù)各個分量這也是不可能的。