基本信息
- 項目名稱：
- 噴水推進船舶新型推進水泵的研發(fā)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 飛機有噴氣式飛機，同樣的船舶也有噴水推進船舶，噴水推進是一種古老的推及方式，噴水推進是一種高效率的推進方式，但是由于推進器的效率低，不容易實現(xiàn)大推力，其發(fā)展受到很大的限制，逐漸被螺旋槳推進代替，但是近年來隨著噴水推進泵效率的不斷提高和性能的不斷改善，噴水推進漸漸的嶄露頭角。我們做的就是一種噴水推進水泵。
- 詳細介紹：
- 我們做的是一個水泵，泵體結(jié)構(gòu)簡單地說來就是一個環(huán)形的注射器，但是與注射器不同的是，活塞是在環(huán)形空腔中運動，而且是單向的運動，這樣就保證了它吸水和噴水同時進行，并且單行運動可以減小功率損耗；泵體是一個環(huán)形的空腔，其內(nèi)有活塞運動，活塞運動推動水的運動，內(nèi)設(shè)有可以活動的擋板，使其實現(xiàn)噴水功能，結(jié)構(gòu)及其簡單，不需要復雜的傳動裝置。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 推進水泵設(shè)計：活塞在一個環(huán)形空腔中做環(huán)形的運動，運動過程中活塞平面保持與環(huán)形空腔的內(nèi)外壁的切面垂直，環(huán)形空腔外壁開兩個口，一個進水口，一個出水口（二者距離很近，一保證活塞有效的運動），在二者之間加一活動的擋板，活塞會推動水在環(huán)形空腔中運動，當擋板閉合時，水就會由出水口噴出，由入水口進入；當活塞接近擋板時，擋板會迅速抽離，當活塞過去擋板之后，擋板活塞迅速落下，隨著活塞的運動，水由進水口進入空腔，由出水口噴出，然后周而復始的循環(huán)此過程。另外擋板的運動可由控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)與水泵結(jié)合為一體，是在泵體的上方設(shè)計了一個特殊的螺旋式的結(jié)構(gòu)，它能保證擋板在需要的時候快速被提起，之后再快速落下。此外活塞通過連桿連接到中心轉(zhuǎn)軸上，必然有，連桿的運動要“切割“環(huán)形空腔的內(nèi)壁，所以此處需要一個特制的水封結(jié)構(gòu)，既能保證連桿的運動，又能保證水的密封。此作品創(chuàng)新之處有三，一新穎獨特的整體構(gòu)造，二是水封的設(shè)計，三是擋板升降結(jié)構(gòu)的設(shè)計。技術(shù)關(guān)鍵是活動擋板運動的控制，水封的設(shè)計，以及環(huán)形空腔和進出水口位置的安排。主要技術(shù)指標是水泵揚程，活塞轉(zhuǎn)速，體積流量，質(zhì)量流量，功率，效率，產(chǎn)生的推力。
科學性、先進性
- 該作品中噴水推進泵中的水與活塞同步運動，只要保證活塞足夠大的推力即水泵輸入功率，就能實現(xiàn)大功率噴水，提高活塞的速度，可以一比一線性的提高推進泵的揚程，此則現(xiàn)有噴水推進泵研究所追求的目標；再者，此水泵中沒有用到葉輪，就免去了水與葉輪的摩擦，水直接由活塞推著運動，類似于注射器噴水，提高了噴水效率；活塞是單向運動，免去了傳統(tǒng)比賽往復運動中活塞剎車的能量消耗，也是提高效率的舉措,總的說來較一般水泵效率高；另一大優(yōu)勢，該水泵構(gòu)造簡單，不需要復雜的機械傳動機構(gòu)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月14日，在山東大學中心校區(qū)學生創(chuàng)業(yè)實踐中心報告廳接受評審，由山東大學共青團委員會舉辦；鑒定結(jié)果校級二等獎。
作品所處階段
- 模型優(yōu)化階段，模型為徹底制造完成
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 主動許可方式
作品可展示的形式
- 軟件模擬，實體模型，最終可以做出產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術(shù)特點和優(yōu)勢：設(shè)計巧妙，機械效率高，體積小，綜合了傳動的容積泵和葉片泵的優(yōu)點，可以近乎連續(xù)噴水，噴水效率高，單位體積可提供的功率大；適應范圍廣闊，可以作為軍艦推進器，潛艇推進器，快艇推進器，一般客貨輪推進器等，也可以做民用漁船游船的推進器；同時還可以用作普通的汲水水泵；若將其逆用，可用在水利發(fā)電中的水輪機；同時經(jīng)過少許的改進，包括加上單向氣閥可作為抽氣機和壓縮機用。 它會有極高的市場經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 目前,國內(nèi)外水下航行器大多使用的仍是傳統(tǒng)的螺旋槳推進器,以軸流泵為主的泵噴推進技術(shù)成為大規(guī)模應用于水面航行器及艦艇,在水下航行器尤其是在潛艇上已被應用，泵噴推進發(fā)動機裝置的核心部件泵都是軸流泵、混流泵或離心泵。盡管性能和可靠性方面的技術(shù)進步,如加速性、高航速、淺吃水航行、無可比擬的操縱性和舒適安靜的航程等方面的優(yōu)勢比傳統(tǒng)的螺旋槳推進方式更優(yōu)越。但是目前還處于日臻完善過程中的船用噴水推進技術(shù)也還存在諸如體積大、傳動機構(gòu)復雜、 空穴對葉輪的破壞及其噪聲高等需要克服的缺點。
