Вопрос 11. Вязкостное сопротивление.

При движении тела глубоко под свободной поверхностью сила сопротивления воды – вязкостное сопротивление. Оно состоит и двух частей: суммы касательных напряжений по поверхности тела – сопротивление трения4 суммы нормальных давлений по поверхности тела – сопротивление формы.

Т.е. вязкостное сопротивление:

Особенности вязкостного сопротивления зависят от явлений, происходящих в ПС.

ПС у судна обычно бывает турбулентным, т.к. течение жидкости происходит при больших числах Рейнольдса. В этом случае существует короткий участок ламинарного режима вблизи носа тела.

Сопротивление трения при ламинарном режиме оказывается меньше, чем при турбулентном, при одной и той же скорости.

Поэтому разрабатывались различные методы для сохранения в ПС ламинарного режима движения жидкости. Эти методы объединились в разделе «Управление ПС». (Отведение жидкости из ПС через отверстия и щели на поверхности корпуса; введение в поток полимеров).

Однако кроме сопротивления трения существует еще и сопротивление формы. Оно связано с отрывом ПС от поверхности. Все тела делятся на хорошо обтекаемые (удлиненные тела), имеющие большое отношение и плохо обтекаемые, к которым относятся: шар, цилиндр с вертикальной осью, крыло с большим углом атаки.

У хорошообтекаемых тел сопротивление трения составляет до 90% от вякостного, у плохообтекаемых тел оно составляет 2-5% от вязкостного.

	Сопротивление формы зависит от точки отрыва ПС. Чем больше в корму эта точка отрыва, тем меньше сопротивление формы.
	Для плохообтекаемого тела – цилиндра: При ламинарном режиме угол отрыва - 800. При турбулентном – 1400.
	Явление резкого уменьшения коэффициента сопротивления при турбулентном ПС и перемещение точки его отрыва в корму называется кризисом сопротивления.
Рисунок 17. Отрыв пограничного слоя и «кризис сопротивления»

Вопрос 12. Геометрические характеристики крыла.

Во многих отраслях техники используется гидродинамическая подъемная сила, возникающая при движении тел или обтекании неподвижных тел потоком жидкости. Для создания подъемной силы применяют тела, называемые крыльями. В судостроении крылья применяют в качестве лопастей ГВ, направляющих насадок (кольцевое крыло), в качестве лопастей крыльчатых движителей, рулей, а также в качестве крыльевых систем на СПК.

При исследовании крыльев вводят ряд геометрических характеристик, описывающих его форму. Форма плоского крыла в плане может быть различной.

Рисунок 18. Основные геометрические характеристики крыла.
Рисунок 19. Различные формы и профили крыла.

Кроме плоских крыльев бывают Y, X – образные, кольцевые, винтовые и другие.

а)	б)
Рисунок 19. Вид крыла в плане: а) трапециевидное; б) стреловидное

S – площадь крыла – площадь его проекции в плане. Для прямоугольных крыльев:

где b – хорда крыла – отрезок прямой, соединяющий две крайние точки крыльевого профиля;

l – размах крыла (удлинение) – протяженность крыла в направлении, перпендикулярном набегающему потоку.

Размах крыла характеризуется относительным удлинением:

-относительное удлинение крыла.

В зависимости от относительного удлинения различают:

1. λ>10 – крыло бесконечного размаха;

2. λ=2-10 – крыло конечного удлинения;

3. λ<2 – крыло малого удлинения.

Профиль крыла получается пересечением крыла плоскостью, перпендикулярной его размаху. Форма профиля вдоль его размаха может быть постоянной или переменной (лопасть ГВ). Применяют различные профили крыльев.

а)	б)	в)	г)
Рисунок 20. Типы профиля крыла: а) сегментный (лопасти ГВ); б) авиационный; в) симметричный (руль); г) суперкавитирующий (лопасть ГВ быстроходных судов)

Существуют также профили: Жуковского, ЦАГИ, NASA.

	Максимальная стрелка погиби средней линии f характеризует степень изогнутости профиля.
Рисунок 21. Стрелка погиби средней линии крыла.

Относительная кривизна средней линии: . Обычно

Максимальная толщина вычисляется обычно в процентах от хорды . Как правило . Если - тонкий профиль; - телесный профиль (толстый).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: