Гидродинамика подводного крыла
Версия 14:59, 14 марта 2015 | Текущая версия на 19:25, 10 декабря 2015 | |||
не показаны 4 промежуточные версии 2 участников | ||||
Строка 1: | Строка 1: | |||
? | + | '''[[Navy:Гидродинамика_подводного_крыла|Гидродинамика подводного крыла]]''' — это раздел теории крыла, изучающий обтекание подводных крыльев (ПК), движущихся под свободной поверхностью воды. | ||
+ | <noinclude> | |||
== Основы движения подводного крыла == | == Основы движения подводного крыла == | |||
Для реального крыла необходимо учесть суммарное воздействие всех факторов, перечисленных выше: формы крыла, его относительного размаха, относительного погружения и т. д. | Для реального крыла необходимо учесть суммарное воздействие всех факторов, перечисленных выше: формы крыла, его относительного размаха, относительного погружения и т. д. | |||
? | Следующим параметром, от которого зависят величины сил, развивающихся на крыле, является скорость движения. С точки зрения гидродинамики крыла, существует определенное значение скорости, превышение которого приводит к значительным изменениям характеристик крыла. Причиной этого является развитие на крыле кавитации и связанных с ней нарушений плавного обтекания профиля потоком жидкости. С увеличением скорости движения абсолютное разрежение на крыле достигает значений, при которых из воды начинают выделяться небольшие пузырьки, наполненные паром и газами, до этого растворенными в воде .При дальнейшем увеличении скорости обтекания область кавитации расширяется и занимает значительную часть засасывающей стороны крыла, образуя на крыле большой парогазовый пузырь. В этой стадии кавитации коэффициенты подъемной силы и сопротивления начинают резко изменяться, при этом гидродинамическое качество крыла падает. В связи с отрицательным влиянием кавитации на характеристики крыла потребовалось создание профилей особой геометрии. В настоящее время все профили подразделяются на профили, работающие в докавитационном режиме обтекания, профили с сильно развитой кавитацией и суперкавитирующие.Для того чтобы предотвратить вредное влияние кавитации на работу крыла, необходимо при расчете произвести проверку на возможность появления кавитации. Возникновение кавитации возможно в тех точках профиля, где давление падает несколько ниже давления насыщенных паров воды, в результате чего пары и газы получают возможность выделяться из жидкости, концентрируясь вокруг мельчайших пузырьков растворенных в воде воздуха и газов. | + | Следующим параметром, от которого зависят величины сил, развивающихся на крыле, является скорость движения. С точки зрения гидродинамики крыла, существует определенное значение скорости, превышение которого приводит к значительным изменениям характеристик крыла. Причиной этого является развитие на крыле кавитации и связанных с ней нарушений плавного обтекания профиля потоком жидкости. С увеличением скорости движения абсолютное разрежение на крыле достигает значений, при которых из воды начинают выделяться небольшие пузырьки, наполненные паром и газами, до этого растворенными в воде .При дальнейшем увеличении скорости обтекания область кавитации расширяется и занимает значительную часть засасывающей стороны крыла, образуя на крыле большой парогазовый пузырь. В этой стадии кавитации коэффициенты подъемной силы и сопротивления начинают резко изменяться, при этом гидродинамическое качество крыла падает. В связи с отрицательным влиянием кавитации на характеристики крыла потребовалось создание профилей особой геометрии. В настоящее время все профили подразделяются на профили, работающие в докавитационном режиме обтекания, профили с сильно развитой кавитацией и суперкавитирующие. Для того чтобы предотвратить вредное влияние кавитации на работу крыла, необходимо при расчете произвести проверку на возможность появления кавитации. Возникновение кавитации возможно в тех точках профиля, где давление падает несколько ниже давления насыщенных паров воды, в результате чего пары и газы получают возможность выделяться из жидкости, концентрируясь вокруг мельчайших пузырьков растворенных в воде воздуха и газов. | |
== Основные элементы подводного крыла лодки == | == Основные элементы подводного крыла лодки == | |||
В качестве простейшего примера подводного крыла моторной лодки может служить тонкая прямоугольная пластинка, расположенная под некоторым углом к направлению ее движения. Однако для увеличения подъемной силы и снижения сопротивления на практике применяются крылья, профиль и форма которых гораздо сложнее. | В качестве простейшего примера подводного крыла моторной лодки может служить тонкая прямоугольная пластинка, расположенная под некоторым углом к направлению ее движения. Однако для увеличения подъемной силы и снижения сопротивления на практике применяются крылья, профиль и форма которых гораздо сложнее. | |||
Строка 10: | Строка 11: | |||
К основным параметрам, определяющим характеристику крыла относится его профиль — сечение крыла плоскостью, перпендикулярной размаху. Профиль крыла определяется толщиной е, вогнутостью средней линии профиля f, а также углом нулевой подъемной силы α0. Толщина профиля переменна по хорде, причем наибольшая толщина находится на середине хорды профиля или несколько смещена в нос. Линия, проходящая через середину толщины профиля в каждом сечении, обычно носит название средней линии кривизны или средней линии профиля. Отношения максимальной толщины и стрелки максимальной вогнутости средней линии к хорде определяют относительную толщину и вогнутость профиля и обозначаются соответственно ē и. Значения и геометрическое положение этих параметров по длине хорды выражаются в ее долях. | К основным параметрам, определяющим характеристику крыла относится его профиль — сечение крыла плоскостью, перпендикулярной размаху. Профиль крыла определяется толщиной е, вогнутостью средней линии профиля f, а также углом нулевой подъемной силы α0. Толщина профиля переменна по хорде, причем наибольшая толщина находится на середине хорды профиля или несколько смещена в нос. Линия, проходящая через середину толщины профиля в каждом сечении, обычно носит название средней линии кривизны или средней линии профиля. Отношения максимальной толщины и стрелки максимальной вогнутости средней линии к хорде определяют относительную толщину и вогнутость профиля и обозначаются соответственно ē и. Значения и геометрическое положение этих параметров по длине хорды выражаются в ее долях. | |||
? | + | [[Категория:Словарь морских терминов]]</noinclude> |
Текущая версия на 19:25, 10 декабря 2015
Гидродинамика подводного крыла — это раздел теории крыла, изучающий обтекание подводных крыльев (ПК), движущихся под свободной поверхностью воды.
Основы движения подводного крыла
Для реального крыла необходимо учесть суммарное воздействие всех факторов, перечисленных выше: формы крыла, его относительного размаха, относительного погружения и т. д. Следующим параметром, от которого зависят величины сил, развивающихся на крыле, является скорость движения. С точки зрения гидродинамики крыла, существует определенное значение скорости, превышение которого приводит к значительным изменениям характеристик крыла. Причиной этого является развитие на крыле кавитации и связанных с ней нарушений плавного обтекания профиля потоком жидкости. С увеличением скорости движения абсолютное разрежение на крыле достигает значений, при которых из воды начинают выделяться небольшие пузырьки, наполненные паром и газами, до этого растворенными в воде .При дальнейшем увеличении скорости обтекания область кавитации расширяется и занимает значительную часть засасывающей стороны крыла, образуя на крыле большой парогазовый пузырь. В этой стадии кавитации коэффициенты подъемной силы и сопротивления начинают резко изменяться, при этом гидродинамическое качество крыла падает. В связи с отрицательным влиянием кавитации на характеристики крыла потребовалось создание профилей особой геометрии. В настоящее время все профили подразделяются на профили, работающие в докавитационном режиме обтекания, профили с сильно развитой кавитацией и суперкавитирующие. Для того чтобы предотвратить вредное влияние кавитации на работу крыла, необходимо при расчете произвести проверку на возможность появления кавитации. Возникновение кавитации возможно в тех точках профиля, где давление падает несколько ниже давления насыщенных паров воды, в результате чего пары и газы получают возможность выделяться из жидкости, концентрируясь вокруг мельчайших пузырьков растворенных в воде воздуха и газов.
Основные элементы подводного крыла лодки
В качестве простейшего примера подводного крыла моторной лодки может служить тонкая прямоугольная пластинка, расположенная под некоторым углом к направлению ее движения. Однако для увеличения подъемной силы и снижения сопротивления на практике применяются крылья, профиль и форма которых гораздо сложнее. Основными элементами крыла являются его размах 1, хорда b, угол стреловидности χ и угол килеватости β. В качестве дополнительных параметров при расчетах и проектировании используются площадь крыла в плане S = lb и относительное удлинение λ = l2/S. Для прямоугольного крыла с постоянной вдоль размаха хордой λ = 1/b.
Положение крыла по отношению к потоку определяется геометрическим углом атаки профиля α, т. е. углом между хордой крыла и направлением его движения.
К основным параметрам, определяющим характеристику крыла относится его профиль — сечение крыла плоскостью, перпендикулярной размаху. Профиль крыла определяется толщиной е, вогнутостью средней линии профиля f, а также углом нулевой подъемной силы α0. Толщина профиля переменна по хорде, причем наибольшая толщина находится на середине хорды профиля или несколько смещена в нос. Линия, проходящая через середину толщины профиля в каждом сечении, обычно носит название средней линии кривизны или средней линии профиля. Отношения максимальной толщины и стрелки максимальной вогнутости средней линии к хорде определяют относительную толщину и вогнутость профиля и обозначаются соответственно ē и. Значения и геометрическое положение этих параметров по длине хорды выражаются в ее долях.