Sign in to follow this  
Followers 0
expertx

прикладная гидродинамика

4 posts in this topic

гидродинамика занимается движением жидкости и взаимодействие с твердым телами !!! этот подраздел физики имеет много общего с газодинамикой и аэродинамикой!!! например формулы подъёмной  силы и лобового сопротивления твердого тела из дозвуковой аэродинамики справедливы для расчётов и в гидродинамики с поправкой на огромную плотность жидкостей и в том числе пресной воды с плотностью 1000 кг на м3!!! также коэффициент кинематической вязкости у жидкостей намного выше чем у газов и также зависит от температуры среды!!! жидкости существуют в узком температурном диапозоне от замерзания или кристаллизации до кипения или газообразования----- где температура кипения 

падает с уменьшением атмосферного давления!!! движение  жидкости в трубах описываются 

общей механикой , типа сантехника или гидронасосы или гидроприводы!!! нас интересует движение на открытой воде  по закону реактивного движения за счет отбрасывания массы с приращением скорости потока от гребного винта-----исторически  их называют  пропульсивными системами от  терминов судостроения!!! ---швартовые испытания  на упор гребного винта  или стендовые  в моделизме винта или тяги пропеллера на стопе в авиации  физически это одно и тоже!!!

на воде легко визуализировать процессы обтекания методом подкрашивания чернилами струек в бассейне при относительно небольших скоростях потока!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

все  водоплавающие средства передвижения делятся на водоизмещающие и глиссирующие!!! число фруда характеризует взаимодействие плывущего тела по поверхности воды с поперечными волнами им индукциированного-----водоизмещающее судно как бы пытается залесть в горку на собственную носовую волну или плужит ,поэтому  большое лобовое гидросопротивление!!!!чтобы уменьшить высоту носовой волны, а значит и сопротивление спереди корпуса ставят так называемую бульбу,а  корпус удлиняют и зализывают обводы для уменьшения Сх формы днища!!!

 а вот глиссера взбираются на вершину собственной носовой волны и подминают её под днище, при этом резко падает лобовое сопротивление и площадь смачивоемого трения-----скорость движения резко возрастает!!! днище плющат в центре,делают поперечный, срывной выступ типа редана и острые скулы  в килеватом носу для повышение мореходности при волнении!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

по простому -----число фруда  указывает сколько поперечных волн уложится в длину ватерлинии на определенной скорости плавания!!!самый затратный по мощности и тяге  режим называется переходным----надо преодолеть горку носовой волны при сильно проваленой корме----так называемый дифферент или угол возвышения ватерлинии корпуса судна или энергетический барьер !!! если хватит упора гребного винта ,то судно само вскочит на свой гребень волны-----теоритически  даже корыто любой формы при огромной мощности  на валу вскочит на волну и перейдет на глиссирование!!! а грамотные обводы позволяют лишь облегчить этот переход с наименьшей мощностью!!! так спроектированны  днища скоростных  катеров и гидропоплавков в морской авиации!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

особенность гребных винтов это короткие широкие лопасти с малым удлинением и

сверхтонким плосковыпуклым  4-5% профилем с острыми кромками!!! подводные тяговые  винты с шагом равном диаметру имеют 3-4 лопасти с коэф перекрытия 0.5 -----для глиссеров обычно шаг больше диаметра 1.62 раза или золотое сечение и всего пару лопастей!!!есть ещё кавитационные полупогруженные винты для сверх больших скоростей  типа  моно класс и трёхточка!!! кавитация  погранслоя  или парообразование в зоне пониженного давления над выпуклой поверхностью винта объясняется резким падением локального давления  и закипанием воды----за винтом стоит бурун из смеси воды и бывшего растворенного газа!!! чем выше забортная температура воды ,например в тропиках +30-35 С ,тем быстрее наступает кавитация при меньшей скорости потока через винт и наоборот с понижением температуры и уход на глубину, где столб воды  запирает кавитацию на 1 атмосферу  на каждые 10 м погружения!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now
Sign in to follow this  
Followers 0