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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 噴水推進(jìn)船舶新型推進(jìn)水泵的研發(fā)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 飛機(jī)有噴氣式飛機(jī)，同樣的船舶也有噴水推進(jìn)船舶，噴水推進(jìn)是一種古老的推及方式，噴水推進(jìn)是一種高效率的推進(jìn)方式，但是由于推進(jìn)器的效率低，不容易實(shí)現(xiàn)大推力，其發(fā)展受到很大的限制，逐漸被螺旋槳推進(jìn)代替，但是近年來隨著噴水推進(jìn)泵效率的不斷提高和性能的不斷改善，噴水推進(jìn)漸漸的嶄露頭角。我們做的就是一種噴水推進(jìn)水泵。
- 詳細(xì)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(yùn)動，而且是單向的運(yùn)動，這樣就保證了它吸水和噴水同時進(jìn)行，并且單行運(yùn)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(yùn)動，活塞運(yùn)動推動水的運(yùn)動，內(nèi)設(shè)有可以活動的擋板，使其實(shí)現(xiàn)噴水功能，結(jié)構(gòu)及其簡單，不需要復(fù)雜的傳動裝置。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 推進(jìn)水泵設(shè)計(jì)：活塞在一個環(huán)形空腔中做環(huán)形的運(yùn)動，運(yùn)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(jìn)水口，一個出水口（二者距離很近，一保證活塞有效的運(yùn)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(yùn)動，當(dāng)擋板閉合時，水就會由出水口噴出，由入水口進(jìn)入；當(dāng)活塞接近擋板時，擋板會迅速抽離，當(dāng)活塞過去擋板之后，擋板活塞迅速落下，隨著活塞的運(yùn)動，水由進(jìn)水口進(jìn)入空腔，由出水口噴出，然后周而復(fù)始的循環(huán)此過程。另外擋板的運(yùn)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(jì)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(yùn)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(yùn)動，又能保證水的密封。此作品創(chuàng)新之處有三，一新穎獨(dú)特的整體構(gòu)造，二是水封的設(shè)計(jì)，三是擋板升降結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。技術(shù)關(guān)鍵是活動擋板運(yùn)動的控制，水封的設(shè)計(jì)，以及環(huán)形空腔和進(jìn)出水口位置的安排。主要技術(shù)指標(biāo)是水泵揚(yáng)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(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品中噴水推進(jìn)泵中的水與活塞同步運(yùn)動，只要保證活塞足夠大的推力即水泵輸入功率，就能實(shí)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(jìn)泵的揚(yáng)程，此則現(xiàn)有噴水推進(jìn)泵研究所追求的目標(biāo)；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(yùn)動，類似于注射器噴水，提高了噴水效率；活塞是單向運(yùn)動，免去了傳統(tǒng)比賽往復(fù)運(yùn)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(fù)雜的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月14日，在山東大學(xué)中心校區(qū)學(xué)生創(chuàng)業(yè)實(shí)踐中心報告廳接受評審，由山東大學(xué)共青團(tuán)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(shí)體模型，最終可以做出產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：設(shè)計(jì)巧妙，機(jī)械效率高，體積小，綜合了傳動的容積泵和葉片泵的優(yōu)點(diǎn)，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(yīng)范圍廣闊，可以作為軍艦推進(jìn)器，潛艇推進(jìn)器，快艇推進(jìn)器，一般客貨輪推進(jìn)器等，也可以做民用漁船游船的推進(jìn)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(jī)；同時經(jīng)過少許的改進(jìn)，包括加上單向氣閥可作為抽氣機(jī)和壓縮機(jī)用。 它會有極高的市場經(jīng)濟(jì)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(jìn)器,以軸流泵為主的泵噴推進(jìn)技術(shù)成為大規(guī)模應(yīng)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(yīng)用，泵噴推進(jìn)發(fā)動機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)技術(shù)也還存在諸如體積大、傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜、 空穴對葉輪的破壞及其噪聲高等需要克服的缺點(diǎn)。
