Презентація на тему ГІДРОДИНАМІКА ПІДВОДНИХ ЧОВНИК
Подібні презентації
Презентація на тему: " ГІДРОДИНАМІКА ПІДВОДНИХ ЧОВНИК. Хідкість - це здатність підводного човна в заданих умовах плавання розвивати необхідну швидкість ходу за певної." - Транскрипт:
1 Джерело: Гідродинаміка підводних човнів
2 Хідкість – це здатність підводного човна в заданих умовах плавання розвивати необхідну швидкість ходу за певної витрати потужності двигунів. Хідкість забезпечується енергетичною установкою, що перетворює енергію палива на механічну енергію двигуна, і рушіями, що перетворюють енергію двигунів на поступальний рух підводного човна. Хідкість переважно визначається величиною опору води, досконалістю гребних гвинтів (рушіїв) і потужністю головних двигунів.
3 Потужність Nе, яка розвивається головними двигунами, не повністю йде на корисну роботу, а частково витрачається на нагрівання підшипників лінії валу, дейдвудних сальників і також на утворення завихрень та бульбашок на гребному гвинті (кавітаційні явища). Ці втрати враховуються ККД лінії валу ( вал = ) і ККД гребного гвинта ( гвинт = ). Таким чином, сумарна потужність двигунів буде: Ne = Nб /η гвинт η вал
L/2 хвильовий опір відсутності" title="Повний опір води: Х = Хт + Хд (опір тертя + опір тиску.) Опір тиску: Хд = Хф + Хв (опір форми + хвильовий опір). Під час руху підводного човна на глибині h>L/2 хвильовий опір відсутності" 4 = link_thumb" 4 Повний опір води: Х = Хт + Хд (опір тертя + опіртиску.) Опір тиску: Хд = Хф + Хв (опір форми + хвильовий опір). Під час руху підводного човна на глибині h>L/2 хвильовий опір відсутня. Опір тертя – основна складова повного опору. На робочих глибинах воно досягає 85-90% від повного та обумовлено: шорсткістю змоченої поверхні; наявністю отворів та вирізів у зовнішній обшивці. L/2 хвильовий опір відсутності" L/2 хвильовий опір відсутній. Опір тертя - основна складова повного опору. На робочих глибинах воно досягає 85-90% від повного і обумовлено: шорсткістю змоченої поверхні; наявністю отворів і вирізів у зовнішній обшивці. "> L/2 хвильовий опір відсутності" title="Повний опір води: Х = Хт + Хд (опір тертя + опір тиску.) Опір тиску: Хд = Хф + Хв (опір форми + хвильовий опір). Під час руху підводного човна на глибині h>L/2 хвильовий опір відсутності">
5 опір тертя + опір тиску
6 Залежність коефіцієнта опору тертя еквівалентної пластини від числа Рейнольдса та шорсткості поверхні
7 Опір форми корпусу обумовлено перевищенням сумарного гідродинамічного тиску на підводну поверхню корпусу підводного човна в порівнянні з кормовою та збільшенням швидкості обтікання водою його поверхні в середній частині. Корпуси сучасних підводних човнів мають обтічну форму, що забезпечує частку опору форми трохи більше 6-8% повного опору. Хвильовий опір обумовлено перевищенням сумарного тиску на вільну поверхню корпусу підводного човна в порівнянні з кормовою в результаті утворення на поверхні води хвиль, що викликаються їїрухом. На повному ході у надводному положенні хвильовий опір досягає 50-60% від повного. Зі зменшенням швидкості частка хвильового опору різко зменшується.
11 Осесиметрична форма корпусу підводного човна, що забезпечує найменший опір форми.
12 ПЛ «Альбакор» Випробування моделі ПЛ в аеродинамічній трубі
18 При будівництві підводного човна IV покоління використовуються: - осесиметрична форма корпусу; - Довжина циліндричної вставки від 0,5 до 0,8 довжини корпусу; - Довжина носового краю приблизно в 2-2,5 рази менше кормової; -крилоподібний тип легкого корпусу з великими радіусами заокруглення; - носові горизонтальні керма встановлюються в районі огородження рубки; - хрестоподібне кормове оперення; - одновальний рушійний комплекс; - як рушій переважно використовується гвинт, у США та Франції і є приклади з водометним рушієм.
24 Вплив форми висувних пристроїв, що перетинають поверхню води, на їх опір. Два ці тіла мають однаковий опір. Великий опір тонкого кругового циліндра пов'язаний із відривом потоку
34 Типи гвинтів у насадках: Потік, що прискорює Уповільнює потік «Pump jet»
35 Атомний підводний човен типу «Seawolf»
36 АПЛ проекту 885 «Ясен» АПЛ проекту 955 «Борей» підводний човен «Амур 1650» - експортний варіант проекту 677 (Лада)
37 Нахил ліній струму до осей ТА може спричинити проблеми при виході торпед.
38 Л. Прандтль ще в 1904 р. звернув увагу на можливість ламінізації прикордонного шару за допомогою відсмоктування. Принцип відсмоктування полягає у видаленні з прикордонного шару частинок рідини, загальмованих в області зростання тиску, перш ніж вони встигнуть відірватися від корпусу. При цьому забезпечується стійкість ламінарного режиму обтікання та його перехід утурбулентну форму відсувається в область високих швидкостей.
39 Відсмоктування з прикордонного шару вже впровадили авіатори. Ефективність цього способу підтвердилася під час натурних випробувань дослідної ділянки крила з відсмоктуванням через вузькі щілини: його опір з урахуванням витрат потужності на роботу вентилятора, що відсмоктує, знизився майже на 80%. Увага винахідників протягом багатьох років привертає "повітряне мастило" - створення повітряного прошарку між корпусом корабля та забортною водою. Американський інженер Ейхенберг запропонував підводний човен із зменшеним опором тертя за рахунок створення між обшивкою корпусу та водою тонкого повітряного прошарку із замкненою циркуляцією повітря. За головною частиною корпусу через щілину вода відсмоктується, щоб не допустити формування турбулентного прикордонного шару. Через наступну щілину подається повітря для утворення повітряного прошарку. Цій же меті є і щілини, розташовані на днищі. 1 - щілина відсмоктування води. 2 - щілина подачі повітря
40 На початку 90-х років в Україні створено торпеду «Шквал», що рухається в режимі супер кавітації. Швидкість: на виході з ТА – 50 уз, далі сягає 200 уз. Озброєна тактичною ядерною боєголовкою.
41 Підводний човен зі "слабкими завихреннями" та "ефектом пам'яті" Американські конструктори завершують розробку підводного човна, в якому тяга створюється не гребними гвинтами, а маховими рухами самого корпусу. Створено працюючий прототип субмарини завдовжки 1 метр. Новий привід дозволяє підводному човну переміщатися майже безшумно, оскільки він залишає за собою дуже слабкі завихрення, а не потужний турбулентний струмінь. Задня частина корпусу човна складається із шести рухомих один щодо одного елементів, виконаних зі сплаву нікелю та титану. Цей сплав має так званеефектом пам'яті, завдяки якому елементи корпусу змінюють форму залежно від температури.
42 Покриття, що забезпечують ламінаризацію потоку або керування прикордонним шаром.