Патент ссср 232051
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 232051
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз С0887сКНх
Социалистических
Республик, Зависимое от авт, свидетельства №вЂ”
Заявлено 15.Ч1.1966 (№ 1082703/27-11) с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет
Опубликована 28.Х1.1968. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 12.III.1969
Кл. 65f>, 13
МПК В 63h
Комитет по делам изобретениЯ и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 629.12.532.5.582.5 (088.8) - ч =. Л.
В. К. Турбал и Ю. С. Зайцева
Авторы изобретения
Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени
Центральный научно-исследовательский институт им. акад.
А. Н. Крылова
Заявитель
ОСЕНЕСИММЕТРИ ЧНАЯ НАПРАВЛЯЮЩАЯ НАСАДКА
НА ГРЕБНОЙ ВИНТ
Изобретение относится к осенесимметричным направляющим насадкам на гребной винт судов и в особенности,крупнотоннажных морских транспортных судов и танкеров.
Осенесимметричные направляющие насадки на гребные винты, образованные крыловым профилем переменной по кольцу толщины, из в естн ы.
Для размещения гребного винта большого диаметра, уменьшения дифферента судна и других целей, профили этих насадок в нижней и верхней частях кольца насадки существенно утоняются или имеют различную кривизну.
При этом насадки остаются симметричными относительно диаметральной плоскости судна.
Работа известных осенесимметричных и обычных направляющих насадок в особенности за полным корпусом судна сопровождается дополнительным увеличением неравномерности поля скорости в диске гребного .винта. Последнее приводит при равных диаметрах винта в насадке и открытого гребного винта не только к увеличению нестационарных сил и моментов, но и к увеличению коэффициента засасывания корпуса, в результате чего снижаются ходовые качества судна.
Отличием предлагаемой насадки является то, что утолщенные профили насадки в тех частях ее кольца, которые примыкают к корпусу и, следовательно, охватывают район диска винта с наименьшими скоростями протекания, изогнуты выпуклостью внутрь насадки, а по периферийной части кольца насадки, окружающей район диска винта с максимальными скоросгями протекания, — изогнуты выпуклостью наружу насадки и наклонены к оси гребного винта в сторону уменьшения площади выходного сечения насадки. Величина этих углов, равно как и толщина и форма профилей плавно изменяются по кольцу насадки и выбираются из условия получения заданного суммарного поля скоростей в диске винта.
При этом насадка имеет асимметричную относительно оси и любой меридианальной плоскости форму.
Такая конструкция насадки позволяет существенно снизить нестационарные гидродинамические силы и моменты, действующие на гребной винт, исключить периодическую кавитацию на лопастях гребного винта и улучшить пропульсивные качества судна.
На чертеже изображена направляющая насадка на гребной винт одновального судна, имеющего правое вращение гребного вала, с профилями меридианальных сечений и поперечным сечением насадки плоскостью, содержащей диск винта, в аксонометрии.
Направляющая насадка 1 на гребной винт
2 неподвижно прикреплена к ахтерштевню 3.
30 Примыкающие к корпусу в верхней и ниж232051 ней частях утолщенные профили е>, е насадки для ускорения потока в прилегающих к ним .районах диска винта обращены выпуклостью внутрь насадки и наклонены к оси гребного винта под углом, близким к нулю.
По мере отхода от .корпуса толщина, форма и углы наклона профилей в зависимости от обводов корпуса судна, как видно из формы входной, выходной кромок и поперечного сечения S, плавно изменяются. В периферийной наиболее удаленной от корпуса части кольца насадки профили е, е, для снижения скорости протекания потока в примыкающих к ним частям диска винта изгибаются выпуклостью наружу, утоняются и наклоняются к оси гребного винта в сторону уменьшения площади выходного сечения насадки.
Величина углов наклона профилей а, а, аз рассчитывается в зависимости от формы обводов кормовой оконечности судна и направления вращения винта. При этом предварительно определяются путем измерения на модели или по прототипу аксиальная р „ окружная V и радиальная V, составляющие поля скоростей в диске винта за рассматриваемым корпусом судна.
RRo=a +B(0) — h.+ " с(" 100—
0,015 (У, 17,(0))
0,033 где 6 = aictg — угол радиального скоса (О)
1 а (li) потока за корпусом положительный, если скорость V, направлена к оси гребного винта.
V. (О) и V.(0) — радиальная и аксиальная составляющая скорости в диске винта за корпусом судна на радиусе r = 1,1R.
Π— угловая координата с произвольным началом отсчета.
A V (6) "Р отклонение акси1 а (0) — 1 ас а
<аср альной скорости в попутном потоке корпуса от средней величины на относительном радиусе гребного винта r = 0,7.
V (О) — окружная составляющая ()
<аср скорости попутного потока корпуса на относительном радиусе r = 0,7, положительная величина, если Vf (О) совпадает с направлением вращения винта.
f — длина насадки (профиля в случае переменной длины насадки по кольцу). е (0) — максимальная стрелка погиби среда ней линии профиля, положительная величина, если профиль имеет выпуклость наружу насадки. — поступь гребного винта, pacnaacp а,д считанная по среднему номинальному попутному потоку. е(0) — максимальная толщина профиля.
Предмет изобретения
Осеп ес им и етри чная направляющая насадка на гребной винт, образованная крыловым профилем переменной по кольцу толщины, отличаюи пяся тем, что, с целью снижения нестационарных гидродинамических сил, действующих на гребной винт, исключения периодической кавитации его лопастей и улучшения пропульсивных качеств судна, утолщенные профили насадки в тех частях ее кольца, которые примыкают к корпусу и, следовательно, охватывают район диска винта с наименьшиа.т> т d Và,iòa 1 (т, eñ,ò eò обозначенные выше величины в меридианальном сечении насадки, примыкающем к району диска винта с наименьшей скоростью протекания (в этом сечении е(0) и AV„(O) достигают максимальных значений).
Наибольшая толщина профилей в частях кольца насадки, примыкающих к корпусу. принимается максимально большой (до 25а/О от длины насадки f), но не превышающей величины, при которой для заданной длины насадки угол у между касательной к вчутренней стенке профиля на выходе и осью винга становится большим 18 .
Наименьшая толщина профиля в периферийной части насадки принимается минимально возможной из условия обеспечения требуемой прочности конструкции, Осенесимметричная направляющая насадка работает следующим образом. Благодаря приведенному выше выбору ее геометрической формы насадка 1 индуцирует в диске гребного винта 2 неравномерное по окружной координате поле скоростей такой величины и степени неравномерности, что при сложении с неравномерным полем попутного потока корпуса в диске винта получается равномерное или близкое к равномерному по окружной координате суммарное поле скоростей. При работе гребного винта в равномерном потоке на его лопастях не возникают нестационарные гидродинамические силы и моменты, а также периодическая кавитация. Снижается также коэффициент засасывания движителя корпусом и, как следствие этого, увеличиваются пропульсивные качества судна.
Осенесимметричная насадка может иметь и такую форму, при которой суммарное поле скоростей будет неравномерным, а изменяю40 щимся по некоторому наперед заданному закону. Например, для получения постоянного во времени момента, изгибающего гребной вал в вертикальной плоскости, отклонение по окружной координате скорости протекания в
45 диске винта от средней величины должно подчиняться закону, косинуса. Амплитуду этого отклонения скорости путем соответствующего изменения формы насадки можно выбирать такой, что гидродинамический момент будет уравновешивать момент от веса гребного винта.
232051
Составитель Б. Л. Софман
Текред Л. Я. Левина Корректор Т. Д. Чунаева
Рсдакгор Э. Рубан аказ 353)19 Тираж 530 Подписное
ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсте Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 ми скоростями протекания, изогнуты выпуклостью внутрь насадки, а по периферийной части кольца* насадки, окружающей район диска винта с максимальными скоростями протекания, — изогнуты выпуклостью наружу насадки и на ;,îíåíû к оси гребного винта в стОрон ".,1сн1 1иения площади ВыхОднОГО сечения насадки, образуя асимметричную относительно оси и любой меридианальной плоскости насадку с изменяющимися плавно по ее кольцу и выбранными из условия получения заданного суммарного поля скоростей в диске гребного винта углами наклона к оси, формой и толщинами профилей.