Этот термин учитывает влияние винта на сопротивление корпуса.
Работающий гребной винт увеличивает скорости обтекания кормовой оконечности, что должно приводить к росту сопротивления трения, но этот эффект невелик. Если у судна имеется общий отрыв пограничного слоя, винт смещает точку отрыва к ахтерштевню или вообще устраняет отрыв, но у большинства судов отрыв пограничного слоя отсутствует. Наибольшее значение имеет то, что пониженное давление на засасывающей поверхности лопастей действует на некоторой части длины кормовой оконечности судна, создавая дополнительное сопротивление AR - силу засасывания, по природе подобную сопротивлению формы, хотя и не связанную с вязкостью. Логично предположить, что сила засасывания пропорциональна упору винта:
AR = tT, ( 4.14 )
где t - коэффициент засасывания. Тогда при заданной тяге винта (определяемой из условия равенства суммарной тяги всех винтов полному сопротивлению при заданной скорости; если число винтов zp = 1 или 2, тяга TE = R/zp, при большем числе винтов определение тяги каждого является особой задачей) упор должен рассчитываться по формуле:
Засасывание - вредное явление. Силу засасывания можно уменьшить, удаляя винт от корпуса или уменьшая углы между поверхностью обшивки и направлением движения судна. Первый способ связан с конструктивными трудностями и не дает большого эффекта, второй может привести к отрыву пограничного слоя, так что обоими следует пользоваться осторожно.
Несколько десятилетий назад была популярна формула Э.Э. Папмеля:
где to - коэффициент засасывания на швартовном режиме; s1 - скольжение относительно шага нулевого упора; kt - коэффициент, который, по Папмелю, зависит от характера обработки лопастей винта и для хорошо / средне / плохо обработанных лопастей равен соответственно 0,3 / 0,5 / 0,7.
В современных расчетных схемах зависимость коэффициента засасывания от скольжения не учитывается, имея в виду то, что на рабочем режиме относительное скольжение довольно стабильно по величине. Для одновинтовых судов принимают:
t = (0,7 - 0,9)w - если за винтом стоит обтекаемый руль;
t = (0,9 -1,05)w - при пластинчатом (плоском) руле; (4.7)
t = (0,5 - 0,7) w - при наличии контрпропеллера.
Здесь относительное скольжение считается равным s1 = 0,3. Если по расчету скольжение отличается от 0,3, рекомендуется корректировать величину коэффициента засасывания по формуле (4.6).
Коэффициент засасывания двухвинтовых судов можно рассчитать по формулам:
t = 0,25w + 0,14 - при расположении гребных валов в выкружках;
t = 0,7w + 0,06 - если валы поддерживаются кронштейнами. (4.8)
Заметим, что однозначной связи между коэффициентами попутного потока и засасывания, которая следует из формул (4.6)-(4.8), фактически нет. При некоторых формах корпуса возможен рост коэффициента попутного потока при одновременном уменьшении засасывания.
Работающий гребной винт увеличивает скорости обтекания кормовой оконечности, что должно приводить к росту сопротивления трения, но этот эффект невелик. Если у судна имеется общий отрыв пограничного слоя, винт смещает точку отрыва к ахтерштевню или вообще устраняет отрыв, но у большинства судов отрыв пограничного слоя отсутствует. Наибольшее значение имеет то, что пониженное давление на засасывающей поверхности лопастей действует на некоторой части длины кормовой оконечности судна, создавая дополнительное сопротивление AR - силу засасывания, по природе подобную сопротивлению формы, хотя и не связанную с вязкостью. Логично предположить, что сила засасывания пропорциональна упору винта:
AR = tT, ( 4.14 )
где t - коэффициент засасывания. Тогда при заданной тяге винта (определяемой из условия равенства суммарной тяги всех винтов полному сопротивлению при заданной скорости; если число винтов zp = 1 или 2, тяга TE = R/zp, при большем числе винтов определение тяги каждого является особой задачей) упор должен рассчитываться по формуле:
Засасывание - вредное явление. Силу засасывания можно уменьшить, удаляя винт от корпуса или уменьшая углы между поверхностью обшивки и направлением движения судна. Первый способ связан с конструктивными трудностями и не дает большого эффекта, второй может привести к отрыву пограничного слоя, так что обоими следует пользоваться осторожно.
Несколько десятилетий назад была популярна формула Э.Э. Папмеля:
где to - коэффициент засасывания на швартовном режиме; s1 - скольжение относительно шага нулевого упора; kt - коэффициент, который, по Папмелю, зависит от характера обработки лопастей винта и для хорошо / средне / плохо обработанных лопастей равен соответственно 0,3 / 0,5 / 0,7.
В современных расчетных схемах зависимость коэффициента засасывания от скольжения не учитывается, имея в виду то, что на рабочем режиме относительное скольжение довольно стабильно по величине. Для одновинтовых судов принимают:
t = (0,7 - 0,9)w - если за винтом стоит обтекаемый руль;
t = (0,9 -1,05)w - при пластинчатом (плоском) руле; (4.7)
t = (0,5 - 0,7) w - при наличии контрпропеллера.
Здесь относительное скольжение считается равным s1 = 0,3. Если по расчету скольжение отличается от 0,3, рекомендуется корректировать величину коэффициента засасывания по формуле (4.6).
Коэффициент засасывания двухвинтовых судов можно рассчитать по формулам:
t = 0,25w + 0,14 - при расположении гребных валов в выкружках;
t = 0,7w + 0,06 - если валы поддерживаются кронштейнами. (4.8)
Заметим, что однозначной связи между коэффициентами попутного потока и засасывания, которая следует из формул (4.6)-(4.8), фактически нет. При некоторых формах корпуса возможен рост коэффициента попутного потока при одновременном уменьшении засасывания.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.