Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Разделение сопротивления воды на составные части






При движении судна частицы жидкости, примыкающие к его поверхности, благодаря вязкости движутся вместе с судном и увлекают в движение прилегающие к ним частицы, образуя пограничный слой, в котором проявляются силы вязкости. Этот слой, зарождаясь в носовой части, по мере продвижения к корме увеличивает свою толщину и, сходя с корпуса, образует попутный поток. На корпусе силы вязкости вызывают касательные напряжения, которые, суммируясь, дают силу, направленную против движения судна, называемую сопротивлением трения и обозначаемую Rу. Однако, силы вязкости кроме того

приводят к изменению давлений, распределенных по смоченной поверхности судна, по сравнению с теми, которые имели бы место при обтекании корпуса идеальной жидкостью, лишенной свойства вязкости. Это изменение давлений, особенно падение давлений в кормовой части, приводит к дополнительной силе, называемой сопротивлением формы или вихревым сопротивлением и обозначаемой Re. Этот вид сопротивления проявляется особенно значительно при движении плохообтекаемых тел с полной кормовой оконечностью, при которой за кормой образуется вихревая дорожка, состоящая из двух рядов вихрей, расположенных в шахматном порядке.

Движение судна по поверхности воды приводит к образованию систем волн, состоящих из расходящихся и поперечных волн, схематический вид которых показан на рис.8.1. Как видно из рисунка, при движении судна образуются две системы волн: носовая и кормовая, каждая из которых состоит из расходящихся и поперечных волн, причем обе системы волн заключены в области, ограниченной линиями, составляющими с ДП угол aw=19°27' (sina=V3) и на глубокой воде этот угол не зависит ни от скорости, ни от формы

1 1 27Г°2 движущегося тела, а длина волн Я определяется скоростью судна: Я =---------------------------------------------------------------------------------.

8

Перераспределение давлений по смоченной поверхности вследствие волнообразования приводит к составляющей сопротивления, называемой волновым сопротивлением и обозначаемой Rw. 232



 

Рисунок 8.1. Системы волн поднимаемых судном

Таким образом, полное сопротивление воды представ-ляется в виде суммы:

R = Rf +Re+Rw. (8.4)

В соответствии с теорией размерностей общий вид формулы для любой силы, действующей на тело в потоке жидкости, имеет вид:

R = c^Sv2, (8.5)

где р - плотность жидкости; с - безразмерный коэффициент, зависящий от формы тела, направления набегающего потока и


свойства жидкости; S - характерная площадь тела;

и - скорость.

В качестве S обычно принимают площадь смоченной поверхности судна. Такими же формулами (8.5) выражаются и составляющие полного сопротивления, только у каждой составляющей свой коэффициент с.

Для наглядности разделение сопротивления воды сведено в табл. 8.1.

Таблица 8.1. - Разделение сопротивления воды движению судна на составляющие
Составляющие сопротивления Обозна­чение Вид возмущения жидкости Свойство жидкости Вид поверхностных сил
Сопротивление трения Rf пограничный слой вязкость касательные напряжения
Сопротивление формы Re вихревой попутный поток вязкость давление
Волновое сопротивление Rw корабельная система волн весомость давление

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.