Поверочный расчет винта по вихревой теории

Расчет оптимального гребного винта является проектировочным, он позволяет выбрать характеристики винта, обеспечивающего судну заданную скорость или потребляющего мощность, развиваемую главным двигателем. Нередко требуется решение обратной задачи: для винта с заданной геометрией и частотой вращения определить развиваемый им упор и потребляемую мощность (или построить кривые действия гребного винта). Этот расчет называется поверочным. Существуют различные методики такого расчета, здесь мы рассмотрим сравнительно простую схему, предложенную Э. Э. Папмелем.
Расчет ведется в табличной форме (табл. 7.2) по отдельным сечениям. Исходными данными для него служат: диаметр винта D, число лопастей z, шаг на каждом радиусе Р, ширина лопасти на каждом радиусе br и дисковое отношение винта АЕ/А0, толщина профиля на каждом радиусе е и толщины относительно линии кромок е1 и е2. Вводится ряд вспомогательных величин:

Такая таблица соответствует одному относительному радиусу; в простейшем случае можно ограничиться расчетом для радиуса г = 0,7.
Таблица 7.2
                                                   Поверочный расчет винта

На небольших относительных радиусах рассчитывается вся таблица, на радиусах свыше 0,7 расчет ограничивается 28-й строкой, в последних строках учитываются центробежные силы, которыми в этом случае можно пренебречь. По данным строк (28) и (29) строят график зависимости a0,7 = f (J). Результаты расчетов обрабатываются графически. Строят графики зависимости

и

для всех относительных радиусов, которые затем перестраивают в форму

при различных относительных поступях J. Интегрируя полученные кривые по всей длине лопасти, получают кривые действия Kt,Kq,n = f(j). Кстати, популярные в прошлом диаграммы Папмеля для расчета гребных винтов получены именно расчетом по вихревой теории с последующей экспериментальной проверкой некоторых точек.