Детальная информация

Объект и цель научной работы. В настоящее время по различным причинам часто возникает необходимость снижать частоту вращения гребных винтов в ущерб их КПД. В связи с этим практическую важность приобретает вопрос о существовании предела снижения частоты вращения гребных винтов при заданных диаметре, упоре и скорости движения (т.е. предела снижения окружных скоростей концов лопастей).Материалы и методы. В результате численного решения уравнений, связывающих индуктивный КПД ηi, относительную поступь λt и коэффициент нагрузки по упору CT для идеальных гребных винтов с переменным по Бетцу и равномерным по Н.Е. Жуковскому распределениями циркуляции вдоль радиуса удалось установить, что подобный предел существует. Его величина определяется критическим значением коэффициента упора гребного винта KTкр, которое для гребных винтов с распределением циркуляции по Бетцу равна 1,93, а для гребных винтов типа НЕЖ (с распределением циркуляции по Н.Е. Жуковскому) - 1,295.Основные результаты. При KT > KTкр гребные винты обоих типов перестают выполнять функции движителя и превращаются в механизм для преобразования подводимой к нему энергии в энергию вращения струи. Значения индуктивного КПД для указанных значений KTкр практически равны 50 % индуктивного КПД идеального движителя во всем диапазоне изменения CT от нуля до бесконечности. При KT = 0 индуктивные КПД обоих типов гребных винтов обращаются в индуктивный КПД идеального движителя, который зависит только лишь от величины CT. Для практического пользования результаты вычислений ηi (CT, KT) для ряда дискретных значений KT в диапазоне 0÷KTкр представлены в виде графиков для обоих типов гребных винтов. Также представлены результаты вычислений, характеризующие темпы снижения окружных скоростей концов лопастей для гребных винтов при росте KT от 0 до KTкр для ряда дискретных значений CT, и результаты вычислений относительного радиуса ступицы для гребных винтов типа НЕЖ, нарастающего от 0 для KT = 0 до 0,66 для KT = KTкр = 1,295.

Заключение. Все перечисленные материалы позволяют разработчикам гребных винтов определять потери КПД и возрастание радиусов ступицы при снижении окружных скоростей до минимальных значений, определяемых величиной KTкр.

Труды Крыловского государственного научного центра [Электронный ресурс] / ФГУП "Крыловский государственный научный центр". — Санкт-Петербург, 2018-. — Электрон. журн. — С 1941 г. по 2017 г. журнал назывался "Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова".

Труды Крыловского государственного научного центра [Электронный ресурс] / ФГУП "Крыловский государственный научный центр". — Санкт-Петербург, 2018-. Вып. 1(383), 2018