近年来小型船舶的发展较快，全民、集体、个体新造船甚多，非机动船改为机动船也不少。常出现由于螺旋桨的浸没深度布置太浅，致使有的叶梢露出水面，试航才发现螺旋桨发挥不了推进效率的情况。
一、小轮有条件满足螺旋桨的浸没深度
小轮有灵活性和适应性的特点，可航行于主航道或主航道以外的河道内，航行于主航道内的时候多，航行于主航道以外的时候少。浅水航道历时短，只有每年的11月至来年的3～4月，其余时间江河水流充沛，浅水航道较少。
通过江河治理，有船航行的江河里，浅水航道总是少数，同时驾驶员根据船的性能，也不会到那些不安全的河道里航行。
从损坏螺旋桨来看，航行于主航道内均无触底损桨的情况，航行于主航道以外浅水区域、狭窄航段被扫边损桨有5%，其余都未触底损坏桨。
小轮螺旋桨小、拆装简易，若是有足够的浸没深度，可配备大、小直径的两套桨，在枯水季节或航行浅水航道时，使用小直径桨，增加桨的剩余水深，使桨不易打坏；在中洪水季节或航行于深水航道，换用大直径桨，发挥桨的推进效率。
二、螺旋桨浸没深能增加桨的直径
螺旋桨浸没深，叶梢距尾框底板安装远些，可增加桨的直径，故能装置大直径低转速桨。桨的直径增大，螺距减小，叶切面攻角相应减小，叶背负压力也随着降低，这样，不但避免了叶根处的空泡现象，而且还能避免叶背上的空泡现象。
桨的直径增大，盘面积也随着增加，可设计最佳叶形，能够满足最佳厚度比的要求，降低桨引起的振动和有利于推迟空泡。
桨的直径增大，叶片数还可减小。从空泡性能来看，叶片数少，有利于避免桨的空泡现象，但是，桨叶少于三片时易引起船体振动。
三、螺旋桨浸没深能推迟空泡发生
船舶前进时，首柱稍后水域压力降低到汽化压力以下时，溶解于水中的空气将迅速地自水中分离而形成气泡。如果压力继续降低到该温度水饱和蒸气压力或气压力以下时，水就开始气化沸腾而产生大量汽泡，这些气泡和汽泡就形成空穴群，混杂在水面以下和水面上。堆积在水面的空穴群逐渐缩小而溃散，而水面上的空穴群还没有来得及溃散就到了船尾桨的附近，如桨叶梢离水面太近，此时桨就要受到空穴群的影响而降低推进效率。
从螺旋桨的空泡现象来看，桨浸没深，水静压强值则高，水静压强p为：
p=p0+ρgh
（1）
式中：p0--一个大气压强，Pa；
p--水静压强，N/m2；
ρ--水的密度，kg/m3；
g--重力加速度，m/s2；
h--桨毂中心线距水面高度，m。
由（1）式看出，当P0值与ρg值一定时，h值增大，P值也相应增大。
水静压强P值提高，空泡数增大。根据空泡数Б0的计算式：
Б0=P-P0 1 2PV2
（2）
式中：Б0--空泡数；
p--水静压强，N/m2；
p0--一个大气压强，Pa；
ρ--水的密度，kg/m3；
V--水流速度，m/s。
由（2）式看出，当p0值与ρV2值一定的情况下，p值增大，Б0值也增大。而Б0值越大，桨发生空泡的可能性越小，这时水静压强p值就越接近该温度下的大气压强p0值，所以桨浸没越深，空泡数就大，对推迟空泡发生就越有利，从而可提高桨的推进效率。
四、螺旋桨浸没深可避免兴波影响
船在水中运动或其他因素使水表面压力产生变化兴起的波浪，称为兴波。兴波在水面自由波动隆起点为峰，凹下点为谷。在实际中测得小轮在满负荷航行时的波谷点距水面高见表1。由于压力的传递，兴波波动的幅度从水面至水下逐渐减弱以致消失。
螺旋桨浸没太浅，叶梢离水面就近，船在风浪或其他波浪中航行时会发生纵摇或横摇，使叶梢离水面更近，易露出水面。降低桨的推进性能；同时，桨工作时叶背的吸力使水面下陷而吸入空气，提早出现空泡现象。
五、螺旋桨浸没深可减小船体振动
螺旋桨有足够的浸没深度，当桨工作时，叶背的吸力使水面下陷，叶梢不会露出水面吸入空气。根据（1）、（2）式说明：桨浸没越深，空泡数Б0值越大，从而推迟了空泡发生，各桨叶的水动力也较平衡，使叶频激振力减小，尾轴频激振力也随着降低，尾轴传动装置传递给船体的振动也随着减小。由于桨毂中心离尾框底板远，桨频激振力传递给船体相应减小。小轮螺旋桨叶梢与尾框底板间隙见表2。
六、小结与建议
小轮螺旋桨浸没太浅，不但影响推进效率和推进性能，而且还会引起船体振动。桨有足够的浸没深度，对提高桨的推进效率与推进性能有利，从而能提高船舶航速。由此可见，对桨的浸没深度布置不可忽视。根据上述问题的探讨可知：小轮螺旋桨除了应布置于船尾高伴流和低推力减额区域外，必须满足桨的浸没深度。叶梢距水面不小于桨直径的0.25倍或叶梢与船尾框底板间隙加波谷点距水面高度。
第十九 节浅谈小型水运企业如何节油
小型水运企业节油不引人注目，有人认为"企业小，办法少，燃油消耗不大"。其实燃油利用率低而浪费现象严重的恰恰是小型水运企业，因为经营方式和管理水平不高，航运技术水平较低，企业运输技术装备落后，陈旧且老化，甚至还有的购用大、中型企业的报废产品，造成耗油量大，浪费严重。小型水运企业应按照自己的营运规律和方式，依靠船员合理用油与科学管理来提高燃油的利用率。使燃油在营运中充分发挥经济效益和社会效益。为此，结合小型水运企业各公司情况，谈几点粗浅的看法。
一、依靠船员，挖掘智慧潜力
小型水运企业节油的首要工作，是依靠船员，提高他们的思想认识。企业干部要加强领导，端正态度，把节油工作提到议事日程上，业务、节能两不误。广泛地开展节能教育，经常把国家的能源形势向船员交个底，让大家明白节油对国家、对企业、对个人的效益和意义。不能有浪费一点油无所谓的思想，更不能认为设备陈旧、老化，跑、冒、滴、漏在所难免。若有这种思想态度，使用燃油无定额，计量无手段，跑、冒、滴、漏不治理，让落后的工艺、技术，陈旧而老化的设备继续超耗燃油，就会造成极大的浪费。
节油能提高燃油利用率，降低运输成本，增加效益，可延长船、机械设备的使用寿命，延长润滑油的更换周期。在燃油使用过程中，每个船员、干部都负有节油的责任。如何提高燃油的利用率？想什么办法节油，每个人都应在各自的工作岗位上想办法，提建议，为节油作贡献。
如有一船只，厨房单独安装了一台2.5kW的电动机抽生活用水，每天平均要开电动机5h，有时还要专门开启发电机供电机抽水，用近一年之久。发动船员节油后，炊事员就建议取消电动机抽水，改用主机冷却水，结果一年为企业节油850kg。
二、依靠管理，建立节能制度
合理用油，加强管理实现节油。对于小型水运企业来说，节油可具体抓如下几个方面：
（1）建立节能管理体系。节能落实到船上、实现全员管理。每台主机、副机及其他设备都涉及各个能源管理部门和使用人员。成立节能小组，由经理担任组长；公司下属单位设节能办公室，由技术干部负责；船上设节能小组，由轮机长、船长担任组长。这些管理体系的成员就是节能管理员，同时各节能机构和管理员还在明确职责和任务。推广节能技术，落实节能措施，加强信息反馈，使节能管理有可靠保证。
（2）抓计量管理。抓计量管理工作是控制燃油消耗的有效手段。进、发油料计划由主管业务或能源领导者严格控制。发收数量准确，每台主、副机装计量仪表控制，使设备的耗油量准确可靠。严格地把货运收入、船员分配、燃油消耗联系起来。
（3）抓储运管理。储运管理往往不使人重视，有人认为"油到按质、按数收进；发油按时、按数发出，没有多大管头"。若存在这种敷衍塞责的态度，总有一天损失惨重。例如，一供销社油库，清洗了储油罐后忘了关放污阀门，第二天运到1 200 kg煤油，保管员只顾验收质量和数量，没有检查、关闭放污阀门，结果1200kg煤油全部经放污阀门流入了下水道。水运公司吸取了这类教训，督促保管员、船员都要经常检查储油柜、储油箱是否破裂，阀门是否关紧等。有一次"水运4号"轮尾舱装4000kg散舱柴油，正要编队远航，水手长突然看见船尾水面上不断冒油花，吊船尾检查，发现船壳板有裂缝30mm长，后经妥善处理避免了一场漏油事故。
（4）油使用数据管理。每台主、副机及其用油设备要有燃油消耗台账。消耗记录、报表、统计数据准确可查。一次"水运1号"轮航行于涪陵至上海龙华港，装运量、驳船编队、水位及航道与上次相同，不同的是耗油量多350kg，航行时间多11h。从这个数据很快就找到了原因：两台主机有3只喷油嘴有毛病，两只喷油嘴各有两孔滴油，另一只喷油嘴两孔雾化，两孔喷油成线，350kg柴油就这样被3个喷油嘴损失了。
（5）建立节能管理制度。在建立节能机构的同时，建立节能制度。如储运、收发、燃油消耗（记录、报表、统计、使用效果、收益）、奖惩办法等，制度要简单而具体。节能领导小组要经常检查这些制度，形成节能动态管理。
三、依靠技术，进行更新改造
采用新技术、新工艺，坚持技术进步。提倡用节能船、节能主机、齿轮箱、电机等。制造新船时对船舶设计、安装，首先要把如何节能考虑进去。水运公司近年来，分期分批将2∶1的齿轮箱全部改造为3∶1、4∶1的齿轮箱，实现了大直径低转速螺旋桨。"水运303号"轮主机原是20世纪60年代生产的两台6160A型老式柴油机，耗油大，为此采用增压技术，更换新型高压油泵及活塞，进行技术改造。结果定额功率的燃油消耗率从原来的
0.251kg/(kW·h)，降低为217 kg/(kW·h)；该船常年航行在A、B、C级航区的平均单耗为9.5kg/(kW·h)，名列水运公司节油船之一。
四、提高船舶技术性能，降低油耗
船舶节油不光是主机、副机及其机械设备，还要考虑船体部分，研制新船时尤其要注意，对流体力学理论、减少船体黏滞阻力方面的研究不可缺少。平头蜗尾船型为何航速快又节油？这是在于船体部分的设计与制造。考虑节油，着眼点也要放在船体上。水运公司曾经新造了我国推广的优秀节能船型--双蜗尾船型，经试验，确实比同等其他货船节油8%。
实船在航行中也不可忽视。船体水下部分不清洁，寄生物黏附严重，船壳表面凸凹不平等，会增加船的航行阻力。配载不合理、船内不必要的货物太多，增加了船的航行负荷。船、机、桨匹配不合理，不但不节油，而且螺旋桨发挥不了推进效率。舵轴弯曲，舵叶、桨叶变形使船航速减慢。根据这些情况，有船单位对轮、驳船加强船体保养，对船、机、桨的匹配经过反复试验。每艘船都应配有中洪水和枯水季节的两套最佳螺旋桨。
五、采用节能技术，降低油耗
采用节能技术，是一种有效的节能方法，特别是那些实效性显著的节能技术更有效，更可靠。在小型企业船上，常常采用的节能技术措施有如下几类：
（1）采用废气涡轮增压器节油。水运公司船上有6台主机采用了废气涡轮增压，通过实践证明，安装了废气涡轮增压设备的比没有安装的节油7%，每台每年可节油4150kg。
（2）采用回收余热节油。如改善柴油机的热循环，回收主机排气余热等。
（3）采用添加剂和代用物节油，如柴油添加剂，机油添加剂；清洗剂代用清洗油，重柴油代替轻柴油等。
（4）采用节油工艺。调节螺旋桨、用最佳螺旋桨替换变形的旧螺旋桨、使用低转速大直径螺旋桨、更换齿轮箱小速比为大速比等，船壳涂以抛光油漆，改善船舶纵倾均可节油。采用优化活塞型线及配套间隙，活塞环采用柔性化设计的二配套零件（如石家庄金刚集团的潍柴6160型、上柴6135型二配套产品），可节油降耗。
（5）采用航运技术节油。采用船舶经济航速即经济转速，选择最佳航线，根据不同载货、不同水流速度减速航行可节油。这几种航运技术节油船员常常都会采用。加强主机和副机的维护保养，调整主、副机最佳工作状态，减少机械传动摩擦阻力，推广节油技术等。
（6）利用外界物节油：如船舶驾驶员正确使用导航设备，利用风力、水流、潮流提高航速；轮机员采用排气水套预热柴油，掌握日光照射强度减少副机发电时间和次数。
六、小结
小型水运企业节油的工作重点要放在用最低燃油消耗获得最多的载货量、缩短运货周转时间，从而增加经济效益。毋庸置疑，节油是长期性的工作，能够积沙成塔，集腋成裘，使企业获得极大的经济效益和社会效益。归根结底，要提高燃油的利用率，必须要四靠：一靠船员，二靠管理，三靠技术，四靠讲求实效。
