No Image

Кавитация

21 просмотров
04 декабря 2023

Любое движущееся погруженное тело, например лопасть винта, при своем движении вынуждено отталкивать воду. Если она движется так быстро, что окружающее давление недостаточно для того, чтобы оттесненная вода сомкнулась вокруг тела и повторила его контуры, или если давление настолько мало, что то же самое происходит при медленном движении лопасти, вода либо «раскрывается», либо покидает лопасть. В первом случае в ней образуются пузырьки, каждый из которых наполнен водяным паром. Когда они перемещаются в область повышенного давления, то внезапно схлопываются. Возникающие при этом резкие перепады давления могут привести к отрыву кусков металлической поверхности лопатки, что называется эрозией. Во втором случае рядом с лопастью образуется относительно большая полость, заполненная паром. Она может разрушиться на лопатке или на расстоянии за ней.

Для винтовых движителей обычной формы любая полость рядом с лопастью препятствует нормальному обтеканию лопасти и обычно оказывает вредное влияние на тягу и пропульсию. Кавитацию можно свести к минимуму, уделив должное внимание конструкции гребного винта. Форма, выбранная для секции, должна быть такой, которая, как известно, относительно свободна от кавитации и на которой пониженное давление максимально равномерно по хорде (длине) секции, от передней до задней кромки.

На каждом радиусе лопасть делается достаточно широкой, чтобы нести местную нагрузку на тягу при скорости и среднем давлении воды для этого радиуса. Использование больших площадей лопастей для задержки кавитации должно быть сбалансировано с потерей эффективности, вызванной большим сопротивлением трения на более широких лопастях.

В суперкавитирующих винтах специальной конструкции лопасти движутся так быстро, что давление воды никогда не бывает достаточным для того, чтобы поток шел по лопасти. Тогда паровой полости позволяют расширяться до тех пор, пока она не покроет всю заднюю часть лопасти. Давление на задней стороне приближается к абсолютному нулю, а трение на этой стороне исчезает, поскольку вода больше не касается ее. Лопасти пропеллеров такого типа, с острыми передними кромками и тупыми или квадратными задними кромками, успешно используются на гоночных катерах с 1920-х годов.

Комментировать
21 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев