lubovtosceva.ru

Геометрические характеристики гребного винта

§ 11.2. Геометрические характеристики гребного винта

Поверхность лопасти, обращенная в нос и воспринимающая при переднем ходе судна пониженное давление, называется засасывающей. Линия пересечения нагнетающей и засасывающей поверхностей образует кромки лопасти. Кромка лопасти, обращенная в сторону вращения винта, - входящаяа противоположная - выходящая. Свободный конец лопасти называется краема примыкающий к ступице - корнем. При выборе элементов винта в качестве расчетной скорости принимают скорость суднауменьшенную на величину расчетной скорости попутного потока. Под коэффициентом расчетного попутного потока понимают коэффициент попутного потока, определенный из условия эквивалентности работы движителя за корпусом и в свободной воде, т. Движитель, работающий вблизи корпуса судна, увеличивает скорость обтекания его кормовой оконечности, вызывая понижение давления на поверхности этой части корпуса.

геометрические и кинематические характеристики гребных винтов

Это приводит к увеличению его сопротивления. Эта дополнительная сила называется силой засасывания. Таким образом, движитель должен развить упор, который превышает полезную тягу, необходимую для буксирования судна, на величину силы засасывания: Отношение силы засасывания к упору движителя называется коэффициентом засасываниягде — коэффициент полезной тяги, — коэффициент упора. Сила засасывания вызывается не только перераспределением давлений на поверхности корпуса судна в корме, но и перераспределением скоростей в его пограничном слое. Сегментные и авиационные профили могут быть плосковыпуклыми, двояковыпуклыми и выпукло-вогнутыми. Суммарная площадь спрямленных поверхностей обозначается F с. Материалом для гребных винтов служат специальные марки бронзы и латуни.

геометрические и кинематические характеристики гребных винтов

Для изготовления гребных винтов судов высокого ледового класса, а также быстроходных судов используются также высокопрочные, коррозионно-устойчивые нержавеющие стали. Винтовая поверхность имеет двоякую кривизну, и поэтому ее изображают на плоскости системой развернутых винтовых линий для различных значений радиуса. Каждая винтовая линия является траекторией соответствующей точки образующей. Осевое перемещение этой точки за один оборот образующей называется шагом винтовой линии Н i. Если поступательное и вращательное перемещения образующей равномерны, получается правильная винтовая поверхность постоянного шага рис. Если движение образующей остается равномерным, но шаг винтовых линий на разных радиусах r i имеет различные значения Н iобразуется винтовая поверхность радиально-переменного шага рис ,а. Шаг такой поверхности в целом принято характеризовать значением Н на радиусе на 0,7R. В результате неравномерности потока по диску винта коэффициенты упора и момента винта за корпусом судна будут иными, чем в свободной воде. Формирование силы засасывания на корпусе судна: А - эпюра давления гребного винта; В- зона при работающем винте. Работая за корпусом судна, гребной винт подсасывает воду и увеличивает скорость обтекания кормовой оконечности судна. При этом в соответствии с законом Бернулли понижается давление во всей зоне, охваченной подсасывающим действием винта, что увеличивает сопротивление формы рис. Кроме того, повышение скорости обтекания кормовой оконечности приводит к возрастанию сопротивления трения. В результате этих явлений появляется дополнительная сила ДR, действующая на корпус и увеличивающая сопротивление воды движению судна. Эту силу принято называть силой засасывания.

  • Карп весной ютуб
  • Нднд лодки икс ривер
  • Чистые пруды для рыбалки
  • Места ловли карася с лодки
  • С учетом силы засасывания сопротивление движению судна. Таким образом, часть упора гребного винта, именуемой полезной тягой Р езатрачивается на преодоление буксировочного сопротивления R, а остальная часть упора идет на преодоление силы засасывания, то есть Значения коэффициентов взаимодействия. Коэффициенты щ и t весьма сложным образом зависят от формы корпуса судна, формы и расположения выступающих частей, от числа винтов, их геометрических характеристик и расположения по отношению к корпусу, от режима работы винтов, степени неравномерности поля скоростей в месте расположения винтов и других факторов. Коэффициенты взаимодействия определяют экспериментальным путем или по приближенным формулам. Для режимов работы винта, отличающихся от расчетного, коэффициент засасывания может быть определен по приближенной формуле Э. Коэффициенты щ и t для расчетного ходового режима приближенно могут быть вычислены по формулам:. Кавитацией называется явление разрыва сплошности течения капельной жидкости при понижении местного давления до некоторого критического значения р кр. Область разрыва кавитационная каверна представляет собой объем, заполненный парами жидкости и растворенными в ней газами. Давление внутри каверны близко к давлению насыщенных паров р d при данной температуре. Отсюда кавитацию гребного винта обычно рассматривают как явление вскипания воды в потоке, вызванном винтом, при снижении местных давлений до давления насыщенных паров, полагая р кр р d. Природу кавитации можно проследить на примере элемента лопасти обтекаемого под углом атаки потоком жидкости, имеющим на бесконечности в точке А скорость х 0 и давление р 0 рис.

    геометрические и кинематические характеристики гребных винтов

    Выделим на одной линии тока с точкой А точку В у поверхности элемента лопасти. Скорость и давление в точке В обозначим соответственно через х 1 и р 1. Тогда уравнение Бернулли для линии тока запишется так:.

    Кинематические характеристики гребного винта

    В результате на нагнетающей стороне лопасти вращающегося винта создается зона повышенного давления, на засасывающей стороне - зона пониженного давления. Характерное распределений давлений на засасывающей и нагнетающей поверхности лопасти работающего гребного винта показано на рис. При определенной частоте вращения гребного винта скорость обтекания лопасти достигает значения в 35 раз превышающего поступательную скорость судна. При этом давление на засасывающей поверхности понижается до давления насыщенных паров. В результате холодного кипения воды из нее выделяются растворенные газы. Пары и газы оттесняют воду от поверхности лопасти и образуют на ее засасывающей стороне кавитационную каверну. Стадии кавитации и влияние кавитации на работу гребного винта. Различают две стадии кавитации. Первая характерна тем, что каверна захватывает только часть засасывающей поверхности лопасти, где скорость частиц наибольшая. На этой стадии гидродинамические характеристики гребного винта изменяются незначительно по сравнению с их значениями при безкавитационном обтекании. Объясняется это тем, что площади эпюр давлений при безкавитационной работе винта и в условиях первой стадии кавитации практически равны.

    Выбор геометрических характеристик гребного винта

    Однако первая стадия кавитации нежелательна, так как является причиной механического разрушения материала лопасти - эрозии. Пары воды, переходя из области каверны в область более высоких давлений, конденсируются. Процесс конденсации пара и смыкания разрушения кавитационных пузырьков происходит с большой скоростью. В момент конденсации пузырьков пара вода мгновенно заполняет образующую пустоту, нанося по лопасти гидродинамические удары, причем местные давления достигают больших значений.

    геометрические и кинематические характеристики гребных винтов

    В результате, в местах замыкания каверны, поверхность лопасти разрушается. На второй стадии кавитационная каверна захватывает всю засасывающую сторону лопасти и замыкается в потоке за гребным винтом. На этой стадии кавитации эрозии не происходит, так как пары конденсируются за пределами лопасти. Однако гидродинамические качества винта по сравнению с безкавитационным обтеканием заметно ухудшаются. Увеличение частоты вращения винта уже не приводит к уменьшению давления на засасывающей поверхности лопасти, где р р dотчего упор винта практически не растет. Кроме того, потоком обтекается профиль более низкого гидродинамического качества за счет каверны. Это вызывает увеличение вращающего момента, приложенного к винту, и уменьшение КПД движителя.

    геометрические и кинематические характеристики гребных винтов

    Представление об ухудшении гидродинамических качеств винта, можно составить по кривым действия винта, отвечающим безкавитационному обтеканию и кавитации различной степени развития рис. Сплошными линиями нанесены зависимости коэффициентов упорамоментаи КПД з р винта от относительной поступи л р при безкавитационнном обтекании и в первой стадии кавитации. Пунктирные линии представляют те же зависимости при наступлении второй стадии кавитации. Величины, и з р во второй стадии кавитации зависят не только от л рно и от параметра ч, называемого числом кавитации. Чтобы посмотреть материал, перейдите по ссылке и скачайте его:. Для Вашего удобства мы храним все файлы в формате Word, текст можно распечатать, редактировать или использовать по Вашему усмотрению. ЧаВо О проекте Заказать работу Отзывы. Построение чертежа гребного винта Использование газа вместо бензина на лодочных моторах Как изготовить гребной винт для мотолодки Оптимальный тип водоизмещающего катера Оценка профиля паруса гоночного швертбота Изготовление сварного гребного винта Современный этап возрождения паруса Любительские аппараты на воздушной подушке Суда проа на подводных крыльях Каким должен быть киль у яхты? Гидролет — воздушные винты вместо подводных крыльев Роторные ветряные движители для судов Роторные ветроходы становятся реальностью Особенности и свойства бензина как топлива Обсуждаем проблемы отечественного трейлера для лодок. Ссылка на эту статью в различных форматах HTML Text BB Code. Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты Спорт:

    Категория: Система
    Просмотров: 8890 | Рейтинг: 4.9/63
    Всего комментариев: 27