КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Гидродинамические характеристики гребного винта
На выделенный элемент лопасти, который обтекается со скоростью υ под углом атаки (см. рис.38), действуют гидродинамические силы. Результирующую этих сил обозначим через dF. Проекция dF на осевое направление есть сила упора элемента лопасти dР, а проекция на окружное направление - сила сопротивления вращению элемента лопасти dQ. Момент сопротивления вращению элемента
лопасти: dМ = dQr, где r - радиус, на котором расположен рассматриваемый элемент лопасти. Для всего винта сила упора: Р = z , где z - число лопастей; r 0 - радиус ступицы; R – радиус винта. Момент сопротивления вращению винта: М = z . Этот момент равен по величине и противоположен по знаку вращающему моменту, который необходимо приложить к винту для обеспечения его вращения с заданной частотой n и создания требуемого упора Р. Валовая мощность, потребная для равномерного вращения винта с угловой скоростью ω = 2πn, Nр = М ω = 2πnМ. Так как сила упора создается в результате обтекания лопастей потоком жидкости, то в соответствии с общей формулой для гидродинамических сил можно считать, что величина сила Р пропорциональна плотности жидкости, характерной площади винта и квадрату характерной скорости. Для винта в качестве характерной площади принимают D2, а в качестве характерной скорости – nD. Тогда, обозначив через 1 коэффициент упора, для силы упора получим следующую зависимость: Р = ρn2 D4, откуда безразмерный коэффициент упора = Р /ρn2 D4. По аналогии момент М = ρn2 D5, безразмерный коэффициент момента = М /ρn2 D5. Коэффициент полезного действия гребного винта ηр, работающего в свободной воде (при отсутствии влияния корпуса судна и поверхности воды (ηк = 1)), определяется отношением полезной мощности к затраченной мощности:
ηр = Р υp/2πnМ,
или с учетом формул для упора и момента: ηр = . Упор, момент и к.п.д. являются гидродинамическими характеристиками гребного винта. Величины их зависят от относительной поступи винта λр = υp/nD, которая характеризует режим работы гребного винта. График, выражающий функциональную зависимость гидродинамических характеристик винта , ,и ηр от относительной λр, называется кривыми действия винта (рис.112). При отсутствии влияния корпуса, свободной поверхности воды и кавитации винта кривые действия будут одинаковыми для геометрически подобных винтов, так как λр является при этих условиях критерием динамического подобия винтов. Рис.112. Кривые действия гребного винта в свободной воде
Дата добавления: 2015-06-26; Просмотров: 1231; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |