Анализ и метод определения проектных характеристик носовых опускающихся рулей толкаемых составов

• Автор: Исаенко, Владимир Романович
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 208 c. : ил

1. Общие сведения
1.1. Введение
1.2. Основные обозначения
2. Современное состояние проблемы и задачи настоящего исследования
2.1. Применение носовых опускающихся рулей на зарубеж
ных и отечественных толкаемых составах
2.2. Проектные характеристики носового опускающегося руля
2.3. Теоретические методы исследования усилий, дейст-
. . вукнцих на изолированный руль и руль вблизи корпуса
2.4. Существующие экспериментальные исследования по
. . носовым опускающимся рулям
2.5. Приближенная оценка эффективности.применения носо
. . вых опускающихся рулей
2.6. Цели и задачи настоящего исследования
3. Предварительные исследования объекта
3.1. Необходимость предварительного этапа исследований
3.2. Аэродинамический эксперимент по оптимизации геометрических характеристик изолированных рулей
3.3. Аэродинамические исследования взаимодействия носового руля с корпусом судна
3.4. Экспериментальное изучение обтекания носовой . оконечности баржи без носовых рулей
3.5. Экспериментальное исследование отдельных допущений для расчетной схемы обтекания носового руля в присутствии корпуса судна

3.6. Вывода/..,
4. Разработка и анализ математической модели определения циркуляционных составляющих проектных характеристик . носового руля в присутствии корпуса судна
4.1. Постановка задачи и. этапы ее решения
4.2. Теоретические исследования обтекания носовой оконечности баржи. Аппроксимация функции тока
4.3. Схематизация обтекания системы носовой руль-корпус судна на неограниченной глубине
4.4. Определение вызванных скоростей потока
4.5. Определение интенсивностей особенностей, имитирующих систему носовой руль-корпус. Формулы для циркуЛЯЦИ-. .
. онных составляющих проектных характеристик
4.6. Результаты предварительных расчетов на ЭВМ и их анализ
4.7. Систематический расчет на ЭВМ и аппроксимационные формулы для определения циркуляционных составляющих .
проектных характеристик
5. Определение отрывных компонент и расчет проектных
. характеристик носовых опускающихся рулей
5.1. Определение отрывных составляющих проектных.харак- , .
геристик носовых рулей
5.2. Аппроксимационные формулы и графики проектных характеристик
!/ 5.3. Цели и задачи эксперимента. Объекты, методика
модельных испытаний, первичная обработка
,) 5.4. Корректировка формул для проектных характеристик
по результатам модельного эксперимента и оценка точности расчетного метода

6. Определение оптимального угла установки носовых
. опускающихся рулей
6.1. Постановка задачи
6.2. Определение добавочных усилий системы корпус-носовой руль, вызванных действием носового руля (с учетом . . мелководья
6.3. Приближенное определение коэффициента сопротивления. . толкаемых составов на циркуляции
6.4. Математическая модель установившегося движения
толкаемого состава на повороте реки и анализ
результатов расчета
7. Особенности проектирования носовых опускающихся рулей
7.1. Практическая методика определения.проектных.харак
. теристик носовых рулей
7.2. Натурная проверка методики по.определению проектных, характеристик носовых рулей
7.3. Основные результаты опытных рейсов и эксплуатационнотехнических испытаний
7.4. Особенности проектирования носовых рулевых устройств. Основные требования и практические рекомендации
7.5. Оценка экономической эффективности эксплуатации большегрузных толкаемых составов с носовыми.рулями
Заключение
Литература
Приложение I. Распечатка программы для определения
усилий на носовом опускающемся руле . . 205 Приложение 2. Распечатка программы для определения добавочных усилий, вызванных носовым опускающимся рулем на толкаемом составе

устройств и выборе оптимальных геометрических соотношений носового руля.
В связи с этим был проведен аэродинамический эксперимент [45] , цель которого заключалась в выявлении особенностей обтекания изолированных носовых рулей в диапазоне углов атаки 30-50°.
Исследования проводились в аэродинамической трубе с открытой рабочей частью на моделях рулей, геометрические характеристики которых приведены в табл. 3.2.1. Все рули имели одинаковую площадь -5 = 0,0262 м^, дублированную относительно поверхности корпуса судна, и удлинение Хг = ^т/^,ср в пределах 0,7-0,8. Скорость потока равнялась 43 м/с, что при корневой хорде Ь , расположенной в плоскости симметрии модели руля, соответствовало числу Рейнольдса £« = 1,0-І06. Модели 1-6 имели основной выбранный профиль на боковых кромках, у моделей 7-ІІ основной профиль был заложен в плоскость симметрии. Таким образом, в данной серии моделей варьировались следующие параметры рулей: профиль, наклон передней и задней кромок по отношению к поверхности корпуса, местоположение базового профиля в сечениях руля и относительная толщина с) профиля руля.
При испытаниях определялись коэффициенты лобового сопротивления Сх , подъемной силы Су и момента Ст
Результаты эксперимента представлены в поточной системе координат. При подсчете коэффициентов и числа Рейнольдса за характерный линейный размер принималась хорда Ь по плоскости симметрии модели, а за характерную площадь - площадь 5 руля.
Общий вид модели руля в аэродинамической трубе показан на фотографии (рис. 3.3.1).
Результаты испытаний (рис. 3.2.1) показывают, что характе-