ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ГРЕБНОГО ВИНТА

При проектировании судна предполагается, что лопасти гребного винта будут работать в достаточном количестве воды. Если корма судна мешает свободному подтоку воды или лопасти винта погружены не полностью, то ему не хватает воды. Винт работате не с полной отдачей.

Если ось винта расположена под углом к набегающему потоку, скорость встречи лопастей с водой за время оборота будет изменяться, тогда винт будет работать с неполной отдачей. Чем больше будет угол скоса потока, тем больше снизится эффективность работы винта. Влияние угла скоса будет увеличиться с увеличением скорости хода. Одновременно со снижением КПД при косом обтекании винта на нем развивается поперечная сила. Эта сила уменьшает тягу винта.  На быстроходных судах с небольшим диаметром винта эта сила оказывается весьма значительной.

При изготовлении винта неизбежно возникают погрешности: шероховатость поверхности лопастей, выбоины и бугорки на ней, неодинаковый для различных лопастей шаг, неправильность профиля, тупые и забитые кромки, перекос, люфт, вибрация- все это враги гребного винта.

Наибольшее отрицательное влияние на винт оказывают эррозия и кавитация.

При увеличения скорости движения лопасти на ее выпуклой стороне растет разряжение. В месте наибольшего разряжения вода закипает. В этом месте образуется полость, называемая каверной. Она заполняется парами воды, воздуха, другими растворенными в воде газами. Данное явление и называется кавитацией. При дальнейшем увеличении скорости вращения винта кавитацией может быть охвачена достаточно большая область.

Кавитацию делят на две стадии. Первая стадия мало влияет на упор и сопротивление лопасти. Главный вред этой стадии кавитации в том, что часть пузырьков, увлекается потоком на участки поверхности, ближайшие к границе каверны, и там разрушаются. В этот момент возникают гидродинамические удары, вызывающие на поверхности лопасти напряжения в несколько тысяч атмосфер. В результате на поверхности лопасти появляются выбоины . Такое явление называется кавитационной эррозией. Эти выбоины значительно ухудшают эффективность винта.

Вторая стадия кавитации наступает если каверна покрывает всю выпуклую поверхность. Эта стадия характеризуется значительным падением упора и некоторым увеличением сопротивления вращению. КПД винта снижается.

Появлению кавитации способствуют различные дефекты винта, например загибы у кромок и неровности на поверхности лопастей.

Внешне значительная кавитация проявляется в том, что с повышением числа оборотов в минуту скорость судна начинает расти медленее, а затем совсем прекращает свой рост.

Дата публикации: 06.10.2014
Читать все новости