Deniz pervaneleri, daha az teknik bir şekilde, araba lastiklerine eşdeğerdir. Motorun gücünü teknenin itici gücüne çevirmek de teknede en çok kullanılan tahrik aygıtıdır.
pervanelerin tarihi
1776'da İngiliz sihirbaz James Watt, insanlık tarihindeki ilk sanayi devrimini büyük ölçüde desteklemekle kalmayan, aynı zamanda deniz gücü olarak mekanik güç için bir emsal oluşturan buhar makinesini icat etti. Aynı zamanda İngiltere'nin bir deniz hegemonu haline gelmesi için teknik temeli de attı. O dönemde pervane henüz doğmadığı için, hayal gücü sınırlı mühendisler pervane prensibine göre çarkı icat ettiler. Teknenin iki yanında küreklerin takılı olduğu bir teknedir. Tekerleğin bir kısmı suya maruz kaldığı için çarklı vapur olarak adlandırılır. Ancak yandan çarklı vapurların ayrıca iskeleye yanaşırken son derece zayıf çalışabilirlik, düşük iletim verimliliği ve benzeri gibi birçok eksikliği vardır.
1836'da İngiliz "Arşimet" bir vidalı pervane, yani vida gibi yapılmış uzun bir tahta parçası kullandı. Testin başlangıcında tekne 4 deniz mili hızla ilerledi. Daha sonra tekne suda bir engelle karşılaştığı için vidası kırılmış ve vidanın küçük bir bölümü kalmış ancak teknenin hızı 13 knot'a çıkmış. Bu küçük tesadüf, mühendislere uzun vidayı kısa vidaya, ardından kısa vidayı bıçak şekline getirme konusunda ilham verdi ve pervane deneylerle adım adım icat edildi. Tabii ki, birçok ara geçiş var. Örneğin, su altı pervanesinin salmastrası, su altı titreşimi ve diğer sorunlar. İnsan teknolojisinin yavaş yavaş ilerlemesi ile pervane, sağladığı büyük avantajlar nedeniyle dünya çapında tersaneler tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.
Pervanenin ana parametrelerini bilir
1. Adım P:
Yani pervanenin eksenel yönde bir devirde döndüğü mesafedir. Vidanın ağaçta bir kez dönüp ağaçta hareket ettiği mesafeye eşittir. Ancak bu teoriktir ve pratikte pervane kanatları suda kayarak verimliliğin düşmesine neden olur. Kayma sorunu da burada devreye giriyor.
Bıçağın hatvesi ne kadar büyükse, pervane yüzeyine göre kanadın hatve açısı da o kadar büyük olur. Ancak belirli bir hıza göre, optimum bir eğim açısı vardır. Sabit hatveli bir pervanenin kanatları dönemez. Bu nedenle, tasarım hızında en verimlidir. Kontrollü hatveli pervaneler farklıdır. Kanatları dönebilir, böylece perde de ayarlanabilir. Bu nedenle, değişken hız gereksinimleri olan gemiler için değişken hatveli pervanelerin kullanılması, verimliliği büyük ölçüde artırabilir ve yakıt tasarrufu sağlayabilir.
2. Pervane çapı D:
Yani bıçağın en dış halkasının çapı. Pervane tasarımı sürecinde, pervanenin aktarma kuvvetini iyileştirmek için mümkün olan en büyük çapın kullanılması her zaman arzu edilir. Ancak yatlarda draft ve montaj pozisyonu sınırlaması nedeniyle çok büyük olan pervane gövde tarafından korunamaz ve kolay dokunulabilir olduğundan uygundur.
3. Exp. alan oranı EAR:
Her şeyden önce, diskin alanının, pervanenin çapının olduğu düzlem alanını ifade ettiğini, yani S=π(D/2)² olduğunu bilmemiz gerekir. Ve pervanenin tüm kanatlarının uçakta kapladığı alanın toplamı S2 ise, EAR=S2/S olur. Bu nedenle, exp ne kadar büyükse. alan oranı, kanat ne kadar doluysa ve kanat üzerindeki birim alan başına yük o kadar hafiftir, bu da kavitasyon oluşumunun önlenmesine daha elverişlidir. Ancak, exp'i artırmak. alan oranı pervanenin verimini düşürecektir. Bu nedenle, kavitasyon oluşumunu telafi etme öncülünde, exp. pervanenin verimini artırmak için alan oranı mümkün olduğu kadar küçük yapılmalıdır. Pervanelerin çoğunun bir exp'i var. alan oranı 1'den azdır, ancak bazı yüksek hızlı tekne pervanelerinin bir exp'i vardır. alan oranı 1'den fazla.
Yatlarda yaygın olarak kullanılan pervane türleri
Sabit hatveli pervane:
sabit hatveli bir pervane. Basit yapısı nedeniyle en çok küçük ve orta boy yatlarda kullanılır. Üç dört kanat var. Avantajları: basit yapı, dayanıklı, basit bakım. Dezavantajları: Pitch değişken değildir, bu nedenle verimlilik yalnızca belirli bir hızda en yüksektir. Bu nedenle, verimliliği artırmak için pervane kanatlarının çapı genellikle büyük ve dönüş hızı düşüktür. Elbette yelkenli teknelerde kullanılan katlanır pervaneler de sabit hatveli pervanelere sahiptir.
Kontrol edilebilir hatveli pervane:
Açısı ayarlanabilir bir pervane. Hıza göre değişebilir ve yüksek iletim verimliliği sağlayabilir. Maksimum yakıt tasarrufu. Ancak eksiklikleri de açıktır, yapı karmaşıktır, maliyet pahalıdır ve bakımı elverişsizdir. Genellikle büyük yatlarda kullanılır.
Ters dönen pervaneler:
aynı şaft üzerine ters yönlü iki pervane monte edilmiştir. ZF'nin dönen paleti VOLVO gibi. Ters dönen pervane ile, ön pervane tarafından üretilen dönen su akışı arka pervane tarafından emilir ve aynı zamanda dönen enerjinin bir kısmı elde edilir, bu da tahrik verimliliğini daha da artırır. Dezavantajları: Aynı zamanda yapısı karmaşıktır ve itme kuvvetinin malzemede sınırlandırılmasından dolayı büyük gemilerde daha az kullanılır.
Elbette başka pervane türleri de var, ancak uygulama nispeten daha az yaygın.