ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА ПОПУТНОГО ПОТОКА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ВОДОМЕТНОГО ДВИЖИТЕЛЯ

摘要

Объект И цель научной работы. Объектом является быстроходное водоизмещающее судно, оборудованное малогабаритными водометными движителями (МГВД). Цель научной работы - разработка способа определения коэффициента попутного потока для расчета взаимодействия движителя с корпусом судна. Материалы И методы. Используются основы теории расчета водометных движителей и результаты испытаний модели МГВД на гидродинамическом стенде и на самоходной модели судна в опытовом бассейне. Основные результаты. Получены гидродинамические характеристики модели МГВД на гидродинамическом стенде и в составе самоходной модели судна в опытовом бассейне. Определено поле скоростей вблизи корпуса судна в районе водозаборника движителя. Выполнена оценка величины попутного потока, втекающего в водовод движителя, при испытаниях самоходной модели судна, оборудованной моделью МГВД. Получены зависимости коэффициента попутного потока и относительной толщины потока, втекающего в движитель перед водозаборником, от относительной поступи. Получены данные о влиянии попутного потока и ширины захвата потока на индуктивный КПД. Приведен способ корректировки на натурный масштаб кривых действия движителя с учетом влияния пограничного слоя на днище корпуса, сопоставлены коэффициенты попутного потока на модели и на натурном судне. Заключение. Материалы выполненной работы имеют практическую ценность при проектировании водометных движителей, в частности при разработке компоновки движителя с приемом воды с поверхности корпуса судна и при корректировке на натурный масштаб кривых действия движителя с учетом влияния пограничного слоя на днище корпуса судна.%Object and purpose Of research. This paper studies a fast displacement ship with small-size waterjet propulsors. The purpose of the study is to develop a wake fraction determination method needed to calculate hull-propulsor interaction. Materials and methods. This study is based on waterjet calculation theory fundamentals, as well as on the test data obtained for the model of small-size waterjet at hydrodynamic test rig and during self-propulsion tests in the test tank. Main results. The study yielded flow parameters of small-size waterjet model obtained at hydrodynamic test rig and during self-propulsion tests in the test tank. Wake measurements were taken near the hull, in the water inlet area of the pro-pulsor. During the self-propulsion tests, wake assessment was performed at the entry of propulsor water duct. The study also gives advance ratio relationships for the wake fraction and the relative wake thickness in front of the inlet, as well as describes the effect of the wake and its coverage area upon inductive efficiency. It is also described how to extrapolate propulsor performance curves to the full scale taking into account boundary layer on hull bottom, along with comparison of model and full-scale wake fractions. Conclusion. The results of this study are of practical importance for waterjet design, in particular, for development of the propulsors taking water from hull surface, and also for performance curve extrapolations to the full scale taking into account boundary layer on hull bottom.