+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Исследование профилировки днища глиссирующих судов с искусственными кавернами, движущихся с повышенными скоростями хода

  • Автор:

    Чалов, Сергей Андреевич

  • Шифр специальности:

    05.08.01

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2000

  • Место защиты:

    Санкт-Петербург

  • Количество страниц:

    201 с. : ил.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы


СОДЕРЖАНИЕ
Лист
Введение
Глава 1. Теоретические исследования специальной профилировки днища глиссирующих судов с искусственными кавернами.
1. Теоретическая задача о выборе профилировки днища глиссирующего судна, обеспечивающей создание на нем эффективной искусственной каверны. Пространственная линеаризированная задача об определении характеристик обтекания корпуса глиссирующего судна с искусственной каверной и метод ее
решения
2. Усовершенствование численного решения пространственной линеаризированной задачи об определении характеристик обтекания корпуса глиссирующего судна
3. Расчетная схема и некоторые вопросы задания ее параметров
4. Исследование возможности использования при расчетах упрощенной формы участка смоченной поверхности корпуса перед реданом
5. Расчетное определение влияния удлинения корпуса и числа Фруда на характеристики профилировки днища глиссирующих судов с искусственными кавернами на нем
6. Учет работы водометных движителей при теоретическом определении основных параметров профилировки днища глиссирующего судна с искусственной каверной
Глава 2. Экспериментальные исследования специальной профилировки днища глиссирующих судов с искусственными кавернами.
7. Характеристики рассматриваемых моделей глиссирующих судов и задачи
экспериментальных исследований
8. Исследование некоторых физических особенностей обтекания корпуса глиссирующего судна с искусственной каверной на днище
9. Результаты экспериментов по поиску специальной профилировки днища глиссирующих судов, обеспечивающей создание эффективных каверн
10. Влияние расхода подаваемого в каверну газа на ее характеристики и результаты пересчета данных буксировочных испытаний на натуру
Заключение
Литература
Таблицы
Рисунки

Введение.
Использование искусственных каверн, для снижения гидродинамического сопротивления судов впервые предложено А.Н.Ивановым в конце пятидесятых годов. Тогда же под его руководством начаты исследования искусственных каверн в ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова.
Наличие на днище судна воздушной прослойки, подчиняющейся закономерностям развитой кавитации, т.е. искусственной каверны, позволяет изолировать от трения о воду его участок, покрытый каверной, что приводит к снижению сопротивления трения. Для снижения полного сопротивления судна необходимо создать на его днище такую каверну, которая обеспечила бы снижение составляющей трения, существенно превышающее вызываемое наличием каверны возможное увеличение остаточного сопротивления.
Первым типом судов, для снижения сопротивления которых использовались искусственные каверны, были тихоходные плоскодонные речные суда. Их исследования начаты в ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова в первой половине 60-х годов. Выбор этого типа судов был обусловлен простыми условиями формирования каверны: она создается на плоском участке днища при практически отсутствующем влиянии свободной поверхности.
Первоначально проводились теоретические исследования соответствующих каверн, для чего А.А.Бутузовым была поставлена и решена плоская задача о кавитационном обтекании клина, помещенного на нижнюю поверхность горизонтальной стенки [7,8,12]. При проведении исследований каверны учитывалась весомость жидкости, а влияние свободной поверхности не рассматривалось. В районе замыкания каверны, т.е. там, где течение может быть в общем случае существенно нестационарным, была применена видоизмененная схема Рябушинского, которая описана в работе [12].
Основной результат, полученный с помощью этих исследований, заключался в том, что при заданной скорости потока длина каверны не может превышать некоторой величины, названной предельной длиной каверны. Этот результат был подтвержден экспериментально. Предельная длина каверны оказалась в несколько раз меньше длины плоского участка днища речных тихоходных плоскодонных судов. По этой причине было предложено использовать устройство, обеспечивающее создание системы следующих друг за другом каверн, длина каждой из которых близка к предельной.
Описание соответствующего устройства имеется в работе [11] и патентах [4,5], его схема представлена на рис. В. 1.
Испытания устройства на моделях показали его высокую эффективность, т.е. заметное снижение гидродинамического сопротивления судна, и поэтому в период с 1965 по 1971 годы ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова совместно с ЛИВТом, Волжским объединенным речным пароходством и ЦКБ “Вымпел” были проведены натурные испытания устройств, создающих систему искусственных каверн на днище, на речных грузовых судах двух типов: баржах и самоходном судне типа “Волго-Дон”. Результаты испытаний теплохода “Волго-Дон”, который является наиболее интересным объектом для изучения, в частности показали, что наличие системы искусственных каверн на днище позволяет судну затрачивать для движения

мощность на 15 - 17% меньшую, чем мощность, необходимая судну без устройства для движения с той же скоростью. Затраты мощности на подачу воздуха в каверну не превышали 3% от мощности главных двигателей. Было также исследовано влияние каверн на начальную остойчивость [49] и качку [37, 39] тихоходных плоскодонных судов.
В 70-х годах в ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова были продолжены работы по использованию искусственных каверн на днище тихоходных плоскодонных речных судов. В результате этих исследований было создано устройство, объединяющее каверны в единую каверну с волновым профилем. Схема этого устройства показана на рис. В.2. Как видно из рисунка, в корпусе судна делается выемка, расположенная на месте плоского участка днища. Внутри выемки помещаются промежуточные поперечные реданы. При движении судна в расчетном режиме реданы не замываются водой, как показано на рис. В.2, а при движении судна в нерасчетном режиме (например порожнем с дифферентом на корму), когда единая каверна распадается, эти реданы создают эффективную систему следующих друг за другом каверн на днище. Были рассмотрены вопросы оснащения этим устройством не только речных, но и морских тихоходных судов. Согласно результатам испытаний модели нефтерудовоза дедвейтом 300000 т, выполненных Ю.Н.Горбачевым, выигрыш в сопротивлении судна составил около 20% при волнении до 5 баллов включительно [25].
Исследования вопросов, связанных со снижением гидродинамического сопротивления речных тихоходных плоскодонных судов на базе последнего устройства, были продолжены НПО “Судостроение” в 1985 - 1988 годах. Существенный вклад в эти исследования был сделан Ю.Н.Горбачевым [24 - 30]. Результаты исследований показали, что эффект снижения сопротивления речных тихоходных плоскодонных судов, на днище которых создается единая каверна с волновым профилем, примерно на 30% превышает эффект, полученный с помощью системы следующих друг за другом искусственных каверн.
Полученный эффект однако не привел к внедрению устройств на тихоходных плоскодонных речных и морских судах. Дело в том, что оборудование устройством речных судов в то время в СССР оказалось неэффективно экономически из-за больших их простоев в ожидании погрузки и разгрузки и при шлюзовании. На морских судах устройство не внедрено по причине, о которой надо заметить следующее. Данные модельных испытаний позволяют считать пригодными для оснащения устройством крупнотоннажные суда типа танкеров и рудовозов. Однако в этом случае определение требуемого для поддержания каверн расхода подаваемого в них газа возможно только при натурных испытаниях ввиду наличия обнаруженного в ходе испытаний речных судов масштабного эффекта, обусловленного капиллярными силами. Натурные испытания морских судов чрезвычайно дороги и их проведение к настоящему времени не предвидится.
После того, как были разработаны первые устройства, создающие эффективную систему искусственных каверн на днище тихоходных плоскодонных речных судов, в ЦНИИ им.акад. А.Н.Крылова в 1965 году были начаты исследования, имеющие целью создание эффективных искусственных каверн на днище глиссирующих судов. Поскольку данная диссертационная работа посвящается этому типу судов, соответствующие исследования будут описываться подробнее и о них речь пойдет

значит при изменении значения (Уа0 от 2.8 до 8.35 практически не изменятся параметры профилировки днища, обеспечивающие создание на нем эффективной искусственной каверны.
Следствием отмеченного результата является возможность замены участка смоченной поверхности перед каверной на цилиндрический только при условии наличия примыкающего к кромке редана цилиндрического участка смоченной поверхности длиной не менее 0.2В. Выше отмечено, что такое условие является типичным для глиссирующих судов с искусственными кавернами на днище.
Из материалов настоящего параграфа следует, что результаты расчетов, полученные для полностью цилиндрического участка смоченной поверхности перед каверной, будут пригодными для отличной от цилиндрической формы названного участка, по крайней мере, в диапазоне значений р/а0 от 2.8 до 8.35. Интересно обратить внимание на то, что такому диапазону значений р/ао при величине угла внешней килеватости на редане р, равном 15°, будет соответствовать весьма широкий диапазон изменения угла а0: от 1.8° до 5.4°.
При использовании обоих рассмотренных упрощений формы участка смоченной поверхности перед каверной значение порядка системы линейных алгебраических уравнений N при определении эффективной профилировки днища лежит в пределах от 300 до 400. Такие значения параметра N позволяют получать при расчетах на ПЭВМ практически приемлемые результаты.
В заключении следует отметить, что на основании полученных в настоящем параграфе выводов все дальнейшие расчеты выполнялись для полностью цилиндрического участка смоченной поверхности перед каверной и одного значения р/ао.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.184, запросов: 967