Chân vịt làm việc trong môi trường nước biển, ngoài những nguyên nhân chủ quan còn những nguyên khách quan gây hư hại. Nước biển chứa nhiều muối sẽ ăn mòn chân vịt theo thời gian. Hà bám cũng là hiện tượng đáng cân nhắc. Hà bám làm giảm đáng kể hiệu suất chân vịt bởi bề mặt không còn độ trơn nhẵn cần thiết. Hiện tượng nứt gãy do mỏi cũng cần được kể đến. Ngoài ra xâm thực chân vịt cũng là hiện tượng hư hại phổ biến. Chúng ta cần hiểu rõ nguyên nhân để tìm cách khắc phục hậu quả.
Xâm thực chân vịt là hiện tượng có thể làm giảm hiệu suất của nó, đồng thời dẫn tới tình trạng xuống cấp nhanh chóng của chân vịt.
Để hiểu sâu về hiện tượng xâm thực chân vịt, chúng ta cần làm quen với các pha chất lỏng:
- -Rắn
- -Lỏng
- -Hơi
Pha của chất lỏng và hơi nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Nước thông thường thay đổi sang thể hơi khi nhiệt độ trên 100 độ C ở áp suất không khí. Nước cũng có thể hoá hơi khi áp suất thấp hơn mức bình thường ở nhiệt độ bình thường. Trong môi trường nước biển, nước sẽ hoá hơi khi áp suất thấp hơn 1.5-2 kN/m2.
- Nguyên nhân dẫn đến xâm thực chân vịt
Cánh quạt chân vịt phát triển lực tác động có hướng nhất định dẫn tới dòng chảy xuyên qua chân vịt sẽ có một góc nghiêng. Tác động của dòng chảy khi đi qua cánh quạt sẽ sinh ra áp suất cao hơn ở mặt trước và áp suất nhỏ hơn ở mặt sau, hình thành nên sự gia tốc của dòng chảy.
Ở môi trường tốc độ cao và áp suất thấp, sinh ra các bọt khí liên tục bị phá vỡ khi va vào mặt cánh quạt rồi lại sinh ra cái mới. Điều này gây ra những phản ứng cơ- điện-hoá học phức tạp phá huỷ bề mặt cánh quạt ở dạng rỗ khí, lâu ngày làm giảm hiệu suất làm việc của chân vịt.
- Các kiểu xâm thực
Xâm thực mảng:Xâm thực mảng là kiểu xâm thực hình thành một mảng mỏng trên đỉnh cánh quạt.
Xâm thực đám mây: Trong điều kiện nhất định, xâm thực mảng bị vỡ sau cánh quạt và hình thành xâm thực đám mây hoặc xâm thực sương mù.
Xâm thực bong bóng
Xâm thực xoáy nước:Hình thành trong môi trường nước xoáy, dòng chảy không ổn định.
Dù là kiểu xâm thực nào thì xâm thực càng mạnh khi sức tải lên cánh quạt càng lớn và góc mở của cánh quạt tăng.
- Tác hại của hiện tượng xâm thực chân vịt
Giảm hiệu suất: xâm thực khi tích lũy đáng kể sẽ dẫn đến hư hại bề mặt cánh quạt từ đó ảnh hưởng đến ma sát giữa chân vịt và nước, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc.
Ăn mòn cánh quạt: khi xâm thực đủ lớn, bề mặt cánh quạt bị rỗ và kết hợp sự ăn mòn của nước muối khiến nó nhanh chóng bị mòn dần đi.
Rung : cánh quạt xuất hiện sự mất cân bằng trọng lượng từ đó khi quay sẽ xuất hiện các lực ly tâm gây rung cho chân vịt
Tiếng ồn: cánh quạt quay bị rung đương nhiên sẽ tạo tiếng ồn gây cảm giác khó chịu.
- Hiệu suất
Tác hại của hiện tượng xâm thực chân vịt cần được xem xét nghiêm túc. Ban đầu xâm thực bắt đầu ở đỉnh cánh quạt sau đó sẽ lan dần tới vị trí khác theo sức tải làm việc của chân vịt. Khi hiện tượng xâm thực phát triển hơn quá 0.75 bán kính chân vịt sẽ làm giảm lực đẩy và mô men của chân vịt. Từ đó hiệu suất làm việc của chân vịt cũng giảm theo. Khi hiệu suất làm việc kém đi, dễ hiểu nó sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố như tốc độ hay tiêu tốn nhiên liệu của tàu.
- Ăn mòn
Ăn mòn là tác động ghê gớm của xâm thực chân vịt. Bong bóng hình thành trong xâm thực không thể tồn tại khi cánh quạt quay liên tục. Nó bị vỡ liên tục và tạo thành xung lực tác động nên cánh quạt. Điều này làm bề mặt cánh quạt bị ăn mòn dần đi. Sự ăn mòn nhìn có vẻ rất nhỏ nhưng sẽ tích lũy theo thời gian tạo nên hư hại về sau.
Như vậy chúng ta đã cùng phân tích chuyên sâu về xâm thực chân vịt. Dù là một hiện tượng phá hoại tự nhiên nhưng cần nghiên cứu để thiết kế tối ưu và sử dụng vật liệu sản xuất phù hợp nhằm hạn chế tác hại. Nếu quý khách muốn biết thêm thông tin về quá trình sản xuất chân vịt xin liên hệ tại đây https://chanvittauthuy.leadi.vn/binhduong .
