Пропелери на моторному човні (23) - все, що вам потрібно знати про кавітацію, вентиляцію та ефект
Пропелери на моторному човні (2/3) - все про кавітацію, вентиляцію та ефект нахилу гвинта
16 жовтня 2019 р
Написав Франсуа Маєр
=> Повний файл: гребні гвинти
Продовження нашого досьє про гвинти для моторних човнів, виготовлене за сприяння Mercury Marine. Щоб глибше зрозуміти роботу та розмір гвинтів, давайте тепер розглянемо явища кавітації, вентиляції та вплив кроку гвинта. Потім ми обговоримо технічні концепції Кубку, Рейку та Косого.
Кавітація
Кавітація спричинена порушенням потоку води перед гвинтом. Кавітація починається, коли в потоці води створюється зона низького тиску. Зі збільшенням швидкості низький тиск зростає до тих пір, поки він викликає закипання сусіднього об'єму води. Кавітація спричиняє пошкодження гвинта енергією, що міститься у цих бульбашках пари.
Співвідношення між формою, площею поверхні, кутом атаки та перекосом гребного гвинта точно розраховується конструкторськими бюро виробників для мінімізації початку кавітації.
Щоб обмежити появу кавітації, ми можемо:
- Опустіть гвинт
- Обмежте граблі
- Збільшення косості
Вентиляція
Вентиляція - це результат того, як бульбашки повітря з поверхні або вихлопні гази досягають рівня гвинта, частково замінюючи воду. Ці кишені газу призводять до того, що гвинт втрачає крутний момент, більше не знаходячи підйому води, щоб він «кусався» на ньому. Частота обертів двигуна стрімко зростає, і ми не можемо втратити швидкість.
Це характерно для щільних поворотів, надмірного використання обрізки у високому положенні або дуже високого кріплення двигуна. Для запобігання вентиляції над гвинтом встановлена противентиляційна пластина.
Як правило, ця плита встановлюється більш-менш на 2 см вище або нижче рівня дна човна.
На дуже швидких човнах пластина може розташовуватися на кілька десятків сантиметрів нижче рівня дна човна.
Противентиляційна пластина
Напрямок обертання та ефект кроку гвинта
Ефект кроку гребного гвинта відчувається головним чином за наявності коробки передач вала.
Порада. Щоб уявити ефект кроків, подумки замініть гвинт човна на колесо. Притисніть це колесо донизу. Психічно спостерігайте за сценою з задньої частини човна вперед. Правий гвинт (колесо повертається вправо при битті вперед і повертається вліво при відбитті назад) буде вести прикладом човна праворуч. Крок ліворуч дасть зворотний ефект.
Традиційно правий гвинт встановлюється на одномоторному літаку. На човнах з двома моторами один крок ліворуч встановлений на лівому моторі, а один крок праворуч на правому моторі. У випадку двох двигунів ці два ефекти будуть частково компенсовані. Увага, в цьому випадку на двигуні, оснащеному лівим гвинтом, повинна бути встановлена спеціальна опора, що обертається.
Кубок
"Чашка" - це маленька губка на задньому краї лопаті гвинта. Це дозволяє гвинту затримувати воду, забезпечуючи човні чудову керованість у воді. Ця губа на лопаті штучно збільшує крок гвинта.
Цей пристрій підходить для човнів із більшим водотоннажністю: насправді, ставлячи чашку на гвинт, ми поєднуємо переваги низького кроку (крутний момент, оптимізована тяга на низькій швидкості), одночасно отримуючи переваги від більшої швидкості.
У галузі яхтингу та на невеликих агрегатах чашка затримує наслідки низької швидкості кавітації і дозволяє «пропускати» більше потужності на низькій швидкості.
Кривизна поверхні гребного гвинта, або "перекос".
Ми можемо констатувати наступне наближення: Косий - це коли лопаті гвинта зігнуті.
Косий значно збільшує площу лопатей порівняно з площею діаметра гвинта.
Пропелер з високим перекосом видає менше робочих шумів. Підводні човни, які шукають розсуд за своєю природою, і пасажирські судна мають гвинти з високим перекосом.
Пропелер підводного човна "Le Redoutable"
Кут атаки, такелаж або "граблі".
Кут атаки - це ступінь орієнтації лопаті гвинта щодо маточини. Коли висота тону залежить від леза, ми говоримо про скручування.
Такелаж варіюється від 5 до 20 ° на яхті та до 30 ° на змаганнях. Чим більше граблів має гвинт, тим більше він підніметься вперед і допоможе піднятися.
Винахід пропелера випливає з теорії динаміки рідини, сформованої швейцарським математиком Даніелем Бернуллі в 1738 році. Від лопаток перших парів до гвинтів .
Продовження нашого досьє про гвинти для моторних човнів, виготовлене за сприяння Mercury Marine. Для подальшого розуміння експлуатації та розмірів вертольотів.
Повний файл: гребні гвинти Для закінчення цього файлу про гвинти-човни, виготовлені за допомогою Mercury Marine, давайте тепер розглянемо використані матеріали.