Читайте также:
|
В своей книге В.Перегудов отмечал, что шверты и шверцы парусных судов плохо работают на малых скоростях хода и им недостает площади на слабых ветрах. Это действительно так, и связано с кризисом обтекания профиля швертов.
Уже упоминавшийся кризис обтекания, при котором сопротивление какого-либо тела, стоящего в потоке жидкости, резко падает с увеличением скорости потока, связан с переходом течения в пограничном слое на поверхности тела из ламинарного в турбулентное. Ламинарный пограничный слой неустойчив на выпуклых поверхностях и отрывается от них; срыв пограничного слоя вызывает за телом сильное вихреобразование и, соответственно, рост сопротивления. Турбулентный пограничный слой более устойчив, тело обтекается безотрывно с меньшим сопротивлением.
Параметром течения является число Рейнольдса Re. На крыльевых профилях критическое значение Re, при котором происходит кризис обтекания, составляет 50 000 – 80 000 в зависимости от формы профиля. При этом скачком изменяется не только сопротивление профиля, но и его подъемная сила; с уменьшением скорости течения при достижении критического числа Re она падает в несколько раз. Для шверта, имеющего к примеру ширину 20см, кризис обтекания наступает при скорости хода судна 0,5 м/с, из-за чего на слабых ветрах при малых скоростях хода судно оказывается практически без руля и без шверта, плохо управляется и не идет круто к ветру.
Явление кризиса обтекания хорошо известно в авиамоделизме и, поскольку летающие модели с их небольшими размерами и малой скоростью полета попадают как раз в кризисную зону, обязательно учитывается при выборе профилей их крыльев. Известно, что на моделях нельзя использовать авиационные самолетные профили, поскольку они теряют свои качества при малых скоростях полета. Нельзя слепо использовать приводящиеся в различных справочниках аэродинамические характеристики и поляры профилей, поскольку они верны только для тех чисел Re, при которых измерены. Применяемые на катамаранах шверцы плосковыпуклого профиля при малых Re ведут себя плохо; авиамоделисты предпочитают тонкие выпукло-вогнутые самотурбулизующиеся профили, сохраняющие свои характеристики и в кризисной зоне; такие профили пригодны и в нашем случае.
Стоит сказать и о форме шверцев в плане. Часто практикуемое придание им трапецевидной или эллиптичной формы гидродинамически не оправдано, поскольку понижает критическое значение числа Re; шверц должен иметь прямоугольную в плане форму; углы нижней кромки надо скруглять, но только для того, чтобы не обламывать их при посадке на мель.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 83 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |