自十九世紀(jì)中期以來，螺旋槳憑著優(yōu)秀的成本效率優(yōu)勢，一直作為船舶最普遍使用的推進(jìn)裝置。螺旋槳的理論研究，在船舶技術(shù)發(fā)展過程中，它比任何一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域都做得多，從經(jīng)驗(yàn)方法過渡到數(shù)字化設(shè)計(jì)，再進(jìn)而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行螺旋槳最佳化的設(shè)計(jì)。

到了現(xiàn)代社會(huì)，人類的生活和工作節(jié)奏越來越快，對船舶的速度要求也變的越來越高，螺旋槳作為船舶的推進(jìn)裝置最為致命的缺陷就出現(xiàn)了，那就是螺旋槳的空泡效應(yīng)。

空泡效應(yīng)：根據(jù)伯努利定律，螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)，由于槳葉的高速移動(dòng)，則槳葉背部的壓力必然降低，形成一個(gè)吸力面，低壓就這么產(chǎn)生了，當(dāng)壓力低于水的飽和蒸氣壓時(shí)，液體中的液態(tài)分子就轉(zhuǎn)化為氣態(tài)分子，最終會(huì)突然產(chǎn)生大量的氣泡，被稱為“空泡效應(yīng)”。常規(guī)的螺旋槳最佳轉(zhuǎn)速只有300-600轉(zhuǎn)，大型貨輪的最佳轉(zhuǎn)速甚至不到100轉(zhuǎn)。一旦超過這個(gè)轉(zhuǎn)速，空泡就開始出現(xiàn)，轉(zhuǎn)速越高空泡就越嚴(yán)重。

這是一種典型的空蝕現(xiàn)象 （I段解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；II段說明這種現(xiàn)象的危害）

I：在流動(dòng)的液體中，當(dāng)局部區(qū)域的壓力因某種原因而突然下降至與該區(qū)域液體溫度相應(yīng)的汽化壓力以下時(shí)，部分液體汽化，溶于液體中的氣體逸出，形成液流中的氣泡（或稱空泡），這一過程稱為空化。空泡隨液流進(jìn)入壓力較高的區(qū)域時(shí),失去存在的條件而突然潰滅,原空泡周圍的液體運(yùn)動(dòng)使局部區(qū)域的壓力驟增。

II：如果液流中不斷形成、長大的空泡在固體壁面附近頻頻潰滅，壁面就會(huì)遭受巨大壓力的反復(fù)沖擊，從而引起材料的疲勞破損甚至表面剝蝕，這就叫空化剝蝕，簡稱空蝕，又稱氣蝕。

上圖的螺旋槳在飛速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)就在葉片處邊緣產(chǎn)生了無數(shù)微小的氣泡，他們在撞擊葉片的邊緣，話說一般受空飾撞擊比較嚴(yán)重的地方還有葉輪中心處

空泡的危害：

1， 汽蝕：幾百萬分之一秒的時(shí)間里，螺旋槳產(chǎn)生的空泡呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，之后，由于周圍水的高壓，空泡又被急劇壓縮，直至崩潰，而崩潰時(shí)，會(huì)有爆炸性射流產(chǎn)生，這個(gè)射流的時(shí)速高達(dá)幾千公里以上，再堅(jiān)硬的螺旋槳也經(jīng)不起其長年累月的沖擊。射流只是其中的一個(gè)傷害。空泡破滅時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生爆炸性的沖擊波。射流和沖擊波是空泡損傷螺旋槳的根本原因。

2， 效率下降: 發(fā)生空泡之后，產(chǎn)生的大量氣泡使螺旋槳的阻力加大、推力下降，從而大大降低螺旋槳的推進(jìn)效率。

3， 噪音和振動(dòng)：大量空泡破裂時(shí)產(chǎn)生的噪音也是潛艇最主要的噪音來源，因?yàn)檫@會(huì)大大增加潛艇被敵方聲吶探測到的機(jī)會(huì)。所以，越來越多的先進(jìn)核潛艇不再使用常規(guī)的外露螺旋槳推進(jìn)，而是采用噴水推進(jìn)。