Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 16 стр.

UptoLike

Толщина пограничного слоя по
вертикали (δ) имеет значительные
размеры, соизмеримые с радиусом
гребного винта. На рис.3.1 показано
распределение коэффициента
попутного потока в диске винта.
Коэффициент попутного потока
представляет отношение
интенсивности попутного потока к
скорости судна относительно невозму-
щенной среды:
V
VΔ
=
ψ
. (30)
Рис.3.1
Попутный поток уменьшает скорость обтекания винта, и скорость в диске
винта будет равна:
V
в
= V-ΨV=V(1-Ψ). (31)
В результате действия попутного потока, при нахождении лопасти винта в
верхнем положении, скорость подтекания воды к ней будет существенно мень-
ше, чем в нижнем положении.
Неравномерность распределения попутного потока по диску винта при-
водит к тому, что его лопасти обтекаются потоком с переменным углом атаки
за один оборот.
3.2. Влияние винта на сопротивление судна.
Работающий гребной винт, расположенный в корме, подсасывает воду и
этим увеличивает скорость обтекания корпуса судна в его кормовой части.
Увеличение скорости потока вызывает уменьшение давления в кормовой чести
корпуса по сравнению с обтеканием изолированного корпуса (без винта). В
результате уменьшения давления появляется дополнительная сила, действую-
щая на корпус судна в сторону, противоположную его движению, и
увеличивает сопротивление корпуса судна. Эта дополнительная сила называет-
ся силой засасывания.
Сила засасывания должна уравновешиваться дополнительным упором
винта. Таким образом, полный упор гребного винта затрачивается на преодоле-
ние буксировочного сопротивления судна (R) и дополнительногосилы
засасывания (Δр): Р = Р
е
+Δp (32)
где: Р
е
полезная тяга винта, идущая на преодоление буксировочного со-
противления корпуса.
Отношение силы засасывания к упору гребного винта называется коэф-
фициентом, засасывания и определяется:
P
PP
P
P
t
e
=
Δ
=
(33)
Существуют эмпирические зависимости для определения коэффициентов
взаимодействия. Коэффициент попутного потока может быть определен по
16
                                                Толщина пограничного слоя по
                                           вертикали (δ) имеет значительные
                                           размеры, соизмеримые с радиусом
                                           гребного винта. На рис.3.1 показано
                                           распределение          коэффициента
                                           попутного потока в диске винта.
                                           Коэффициент      попутного     потока
                                           представляет               отношение
                                           интенсивности попутного потока к
                                           скорости судна относительно невозму-
                                                                ΔV
                                           щенной среды: ψ =       .      (30)
                                                                V
                Рис.3.1
      Попутный поток уменьшает скорость обтекания винта, и скорость в диске
винта будет равна:
                             Vв = V-ΨV=V(1-Ψ). (31)
   В результате действия попутного потока, при нахождении лопасти винта в
верхнем положении, скорость подтекания воды к ней будет существенно мень-
ше, чем в нижнем положении.
      Неравномерность распределения попутного потока по диску винта при-
водит к тому, что его лопасти обтекаются потоком с переменным углом атаки
за один оборот.

             3.2. Влияние винта на сопротивление судна.
      Работающий гребной винт, расположенный в корме, подсасывает воду и
этим увеличивает скорость обтекания корпуса судна в его кормовой части.
Увеличение скорости потока вызывает уменьшение давления в кормовой чести
корпуса по сравнению с обтеканием изолированного корпуса (без винта). В
результате уменьшения давления появляется дополнительная сила, действую-
щая на корпус судна в сторону, противоположную его движению, и
увеличивает сопротивление корпуса судна. Эта дополнительная сила называет-
ся силой засасывания.
      Сила засасывания должна уравновешиваться дополнительным упором
винта. Таким образом, полный упор гребного винта затрачивается на преодоле-
ние буксировочного сопротивления судна (R) и дополнительного — силы
засасывания (Δр):      Р = Ре+Δp                 (32)
      где: Ре – полезная тяга винта, идущая на преодоление буксировочного со-
противления корпуса.
      Отношение силы засасывания к упору гребного винта называется коэф-
фициентом, засасывания и определяется:
                              ΔP P − Pe
                         t=      =                       (33)
                               P   P
     Существуют эмпирические зависимости для определения коэффициентов
взаимодействия. Коэффициент попутного потока может быть определен по
                                          16