Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой

Приведены результаты экспериментального исследования волнового движителя с рабочим органом в виде подпружиненного колеблющегося крыла. Графически представлены зависимости силы тяги Fср колеблющегося крыла от параметров волнения - различных длин λв и высот hв волн. Показано влияние жесткости упругой...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Прикладна гідромеханіка
Date:	2009
Main Author:	Глушко, В.Н.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут гідромеханіки НАН України 2009
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87688
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой / В.Н. Глушко // Прикладна гідромеханіка. — 2009. — Т. 11, № 4. — С. 47-53. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860235265519386624
author	Глушко, В.Н.
author_facet	Глушко, В.Н.
citation_txt	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой / В.Н. Глушко // Прикладна гідромеханіка. — 2009. — Т. 11, № 4. — С. 47-53. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Прикладна гідромеханіка
description	Приведены результаты экспериментального исследования волнового движителя с рабочим органом в виде подпружиненного колеблющегося крыла. Графически представлены зависимости силы тяги Fср колеблющегося крыла от параметров волнения - различных длин λв и высот hв волн. Показано влияние жесткости упругой заделки колеблющегося крыла на величину создаваемой им силы тяги Fср. Наведено результати експериментального дослiдження хвильового рушiя з робочим органом у виглядi пiдпруженого коливного крила. Графiчно представленi залежностi сили тяги Fср коливного крила вiд параметрiв хвилювання - рiзних довжин λв i висот hв хвиль. Показано вплив жорсткостi пружного закрiплення коливного крила на величину створюваної їм сили тяги Fср. Results of an experimental research of the wave propulsor with the tool in the form of spring - bias oscillating a wing are resulted. Relations of thrust force Fср oscillating a wing from parameters of heaving - various lengths λв and wave height hв waves are pictorially presented. Effect of magnitudes of rigidity of resilient termination oscillating a wing on magnitude of thrust Fср created by it is shown.
first_indexed	2025-12-07T18:23:25Z
format	Article
fulltext	ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 УДК 531.7., 532.517/045 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОРСКОГО ВОЛНЕНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ ТЯГИ, СОЗДАВАЕМОЙ ВОЛНОВЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ В ВИДЕ КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ КРЫЛА С УПРУГОЙ ЗАДЕЛКОЙ В. Н. Г Л У ШК О Институт гидромеханики НАН Украины Получено 16.02.2009 Приведены результаты экспериментального исследования волнового движителя с рабочим органом в виде подпру- жиненного колеблющегося крыла. Графически представлены зависимости силы тяги Fср колеблющегося крыла от параметров волнения – различных длин λв и высот hв волн. Показано влияние жесткости упругой заделки коле- блющегося крыла на величину создаваемой им силы тяги Fср. Наведено результати експериментального дослiдження хвильового рушiя з робочим органом у виглядi пiдпруженого коливного крила. Графiчно представленi залежностi сили тяги Fср коливного крила вiд параметрiв хвилювання – рiзних довжин λв i висот hв хвиль. Показано вплив жорсткостi пружного закрiплення коливного крила на величину створюваної їм сили тяги Fср. Results of an experimental research of the wave propulsor with the tool in the form of spring – bias oscillating a wing are resulted. Relations of thrust force Fср oscillating a wing from parameters of heaving – various lengths λв and wave height hв waves are pictorially presented. Effect of magnitudes of rigidity of resilient termination oscillating a wing on magnitude of thrust Fср created by it is shown. ВВЕДЕНИЕ По оценке ученых запасы кинетической энергии волнения мирового океана оценивается в 2,7 млд. кВт, что составляет около 30 % потребляемой в мире электроэнергии [1]. Идея получения энергии от морских волн давно интересует ученых инже- неров и изобретателей, хотя эта возможность и не связана с каким-либо выдающимся изобретением, знаменующим событие в технике. Она выступает как результат и выражение достаточно высокого научного потенциала, достигнутого мировой нау- кой. И сегодня вопрос состоит не о принципиаль- ной реализуемости в судостроении волновых дви- жителей, а о том, насколько эта реализация оправ- дана и увязана с необходимостью удовлетворения комплексов требований, среди которых собственно энергетические проблемы не являются самодовле- ющими. Сюда относится, в первую очередь, все бо- лее отчетливо осознаваемая необходимость изме- нения структуры энергоносителей путем развития альтернативных (по отношению к нефти, газу и углю) источников энергии для уменьшения загря- знения среды и создания предпосылок внедрения технологий, альтернативных использованию иско- паемого топлива. Известно, что судно в океанском или морском плавании значительную часть своей деятельности проводит в условиях большего или меньшего вол- нения, представляющего не что иное, как одну из форм механической энергии, запас которой прак- тически неисчерпаем. Будучи окружено во время движения совер- шенно даровой энергией, судно воспринимает эту энергию как источник неудобства и вреда. Более того, чтобы избавить судно от воздействия этой энергии, прибегают к средствам (успокоителям ка- чки), требующим почти всегда дополнительного расходования судном собственной энергии из вну- тренних запасов [2, 3]. Поэтому проблемой исклю- чительной важности является разработка практи- ческих методов реализации энергии морского вол- нения (ЭМВ) с целью создания движущей силы на корпусе судна. Необходимо только, чтобы устрой- ства, использующие ЭМВ, не были слишком доро- гими, сложными в управлении, чтобы их аморти- зация и эксплуатационные расходы не превысили приносимых выгод. Рассмотрим более подробно, что происходит с "подтекающими"к судну запасами энергии, если судно имеет обычную конструкцию и не снабже- но какими-либо специальными устройствами для использования ЭМВ. Первая часть механической энергии волнообразования, проходящая мимо кор- пуса судна, оттекает бесследно в форме волн уменьшенной интенсивности, уходящих с подве- тренного борта. Вторая часть энергии отражается от судна и оттекает в виде волн уменьшенной ин- тенсивности, идущих навстречу набегающим вол- нам от наветренного борта. Третья часть энер- c© В. Н. Глушко, 2009 47 ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 гии рассеивается при ударе волн о корпус судна и остается в виде энергии брызгообразования, зави- хрения и нагревания воды, и, наконец, четвертая часть энергии идет на раскачивание судна и акку- мулируется им в виде механической энергии коле- бательного движения. Каждая из этих частей мо- жет служить объектом ее улавливания. Наиболее перспективной представляется последняя часть, уже превращенная судном в энергию качки. Имея целью использование энергии качки с по- мощью специальных устройств, нужно стремиться к тому, чтобы корпус судна оказывал как можно меньшее сопротивление при качке, а главную роль в гашении амплитуды качки выполняло устрой- ство, использующее ЭМВ, другими словами, что- бы рассеивание энергии качки происходило воз- можно больше путем ее утилизации через специ- альное устройство и возможно меньше путем не- посредственной отдачи корпусом энергии воде. 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Впервые поставил эту проблему в 1936 году "пионер"в области использования энергии качки судна на волнении для его движения академик Г. Е. Павленко [4]. Он, в частности, произвел приближенную количественную оценку той части ЭМВ, которая может превращаться в энергию ка- чки судна. По его расчетам в энергию качки мо- жет превратиться сравнительно небольшая часть ЭМВ, равная примерно 15%, что представляет со- бой весьма внушительную величину, а самое глав- ное, эту энергию судно уже "держит в руках" и притом в форме механической энергии качки. В этом случае заглубление крыла делается зна- чительно большим таким образом, чтобы крыло работало в маловозмущенной среде. Связанное с корпусом крыло получает дополнительную вер- тикальную скорость, которая может быть суще- ственно выше, чем соответствующая этому момен- ту времени орбитальная скорость частиц в воде. Известно, что одним из способов уменьшения качки судна является использование установлен- ных в его подводной части крыльевых поверхно- стей, стационарных или выдвижных рулей, килей и т. д. [3, 5]. В то же время, известны результа- ты исследований, которые показывают, что подви- жные подводные крылья, установленные на судне, могут при волнении создавать и дополнительную тягу – работать как волновые движители, т. е. движители, использующие энергию качки судна, возникающего на волнении. Установка подводных крыльевых устройств на судне позволяет получать дополнительную тягу при его движении, увеличи- вать его скорость или уменьшать расход топлива [6, 7]. Широко распространенное в природе и при- меняемое в качестве движителя колеблющееся крыло (плавник) является обычно эластичным. Изучение принципов движения гидробионтов и пропульсивных качеств их движетелей говорит о перспективности использования в технике биони- ческих движителей типа "колеблющееся крыло" [8 – 10]. Однако в связи со слабой изученностью проблемы в целом и отсутствием научно обосно- ванных рекомендаций по практическому исполь- зованию гибких крыльев в качестве движителей в технике пока еще применяются жесткие крылья. Большее количество теоретических, экспери- ментальных и опытно-конструкторских работ к настоящему времени выполнено применительно к изолированному жесткому колеблющемуся крылу, работающему в качестве движителя, в том числе и в Институте гидромеханики НАНУ [11–21]. Несмотря на активное развитие численных ме- тодов в нестационарной гидродинамике и все более широкое внедрение численного эксперимента, в то же время не снижается и даже возрастает роль физического эксперимента, необходимого для про- верки достоверности разработанных математиче- ских моделей. Сегодня эффективное решение но- вых классов задач нестационарной гидродинами- ки возможно только при органическом единстве теории и эксперимента. Основные закономерности образования и полу- чения гидродинамических сил на колеблющемся крыле получены и осмыслены в рамках линейной теории [13, 14]. Классические результаты относя- тся к случаю либо поступательных, либо чисто вращательных колебаний. Наиболее интересны при использовании энергии морского волнения (ЭМВ) совместные вращательно-поступательные колебания крыла, которые в классических рабо- тах подробно не рассматривались. С физической точки зрения совершенно очеви- дно, что любые выступающие за обводы подводной части корпуса судна устройства увеличивают его гидродинамическое сопротивление как при движе- нии на тихой воде, так и в условиях волнения. Это положение в полной мере относится и к крыльям, как подвижным во время работы, так и установ- ленным жестко. В то же время, на крыле, в том числе и установ- ленном неподвижно, благодаря отклонению векто- ра набегающего потока от горизонтали при вол- нении и качке судна и появлении на крыле угла атаки α 6=0 будет возникать подъемная сила. 48 В. Н. Глушко ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 Обычно считают, что движение частиц воды в волне происходит по круговым орбитам. Сама волна имеет профиль трохоидального типа. В то- чках пересечения профиля волны с линией, соо- тветствующей уровню невозмущенной поверхно- сти моря, скорости воды Vв направлены верти- кально вниз или вверх. Если за бортом судна уста- новить горизонтально крыло таким образом, что- бы оно находилось вблизи поверхности воды, но при этом при любой высоте волны не выходило из воды, то при движении судна вперед при вол- нении крыло будет обтекаться водой с перемен- ной скоростью W, являющейся векторной суммой скорости хода судна Vc и скорости частиц воды в волне Vв (рис. 1, а). Если при этом еще периоди- чески поворачивать крыло относительно некото- рой горизональной оси так, чтобы крыло обтека- лось под оптимальным углом атаки и возникаю- щая на крыле подъемная сила Y была направлена наклонно вперед (рис. 1, б), то появится возмож- ность дополнительно увеличить горизонтальную составляющую T , которая будет дополнительной тягой, содействующей движению судна вперед. Та- кой волновой движитель крыльевого типа позво- ляет непосредственно преобразовывать кинетиче- скую энергию орбитального движения воды в вол- не в тягу. На судах, которые в значительной степени по- двержены килевой качке, более целесообразно было бы использовать не непосредственно кине- тическую энергию орбитального движения воды, а энергию качки судна, т.е. колебательного движе- ния корпуса судна относительно уровня моря [4]. Однако поскольку судно на волнении обычно по- двержено качке, то крыло вместе с корпусом будет совершать некоторые вертикальные перемещения, что уменьшит величину действующей на крыло скорости Vв, и, следовательно, эффективность та- кого движителя. В этом случае заглубление крыла делается значительно большим так, чтобы крыло работало в маловозмущенной среде. Связанное с корпусом крыло получает дополни- тельную вертикальную скорость Vk, которая мо- жет быть существенно выше, чем соответствую- щая этому моменту времени орбитальная скорость частиц в воде Vв (рис. 1, б). Если крыло имеет ось вращения, расположенную значительно ближе к носку профиля, чем центр давления, то под дей- ствием гидродинамических сил крыло будет стре- миться занять флюгерное положение и отклони- тся от первоначального положения в сторону дей- ствия этих сил. Если ограничить поворот крыла некоторыми пружинными упорами (см. рис. 1, б), то оно займет некоторое промежуточное положе- Рис. 1. Силы, действующие на крыло: а – крыло с жесткой заделкой, б –крыло с упругой заделкой ние между исходным и флюгерным под некоторым углом атаки к набегающему потоку W . 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Экспериментальные исследования модели судна проекта 90140 (предоставленного Н. В. Шайбо) с волновым движителем (ВД) проводились в опыто- вом бассейне ИГМ НАН Украины. В программу исследований входило проведение испытаний модели с ВД на швартовых в услови- ях регулярного волнения. Фотографии дают пред- ставление о модели с ВД во время его монтажа (рис. 2. а) и в бассейне на волнении (рис. 2. б). Рабочим органом ВД являлось колеблющее- ся крыло, которое имело возможность совер- шать вращательно-колебательные движения отно- сительно своей передней кромки, амплитуда этих колебаний обуславливалась величиной гидродина- мического напора, возникающего при колебаниях крыла в волне, и жесткостью пружин, которые служили ограничителями поворота крыла. Часто- та колебаний f крыла относительно его передней кромки определялась длиной волны λв, а ампли- туда угловых колебаний зависела от высоты волны hв и величины жесткости пружин–ограничителей. Основные параметры проекта 90140 приведены в таблице. Модель крепилась к стационарной раме и жест- ко закреплялась с помощью четырех тяг. В носо- В. Н. Глушко 49 ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 a б Рис. 2. Модель с ВД во время монтажа (а) и на волнении (б) при проведении экспериментальных исследований Табл 1. Главные параметры элементов модели cудна [м] Длина наибольшая, Lнб 1.46 Длина между перпен- дикулярами, Lпп 1.40 Ширина наибольшая, Внб 0.45 Высота борта на модели 0.15 Осадка средняя, Тср 0.081 Ширина при Тср 0.43 Водоизмещение при Тср 0.0295 Смоченная поверхность, S 0.582 Площадь ватерлинии, F 0.487 вой части модели крепился ВД (рис. 2, а). Регу- лярное волнение, т. е. длительная последователь- ность волн с заданными параметрами в условиях опытового бассейна, создавалось волнопродукто- ром в виде колеблющегося щита, расположенного вблизи торцeвой стенки чаши бассейна. Период τ и амплитуда α колебаний щита определяли длину λв и высоту hв создаваемых волн. Необходимые параметры волны в опытовом бас- сейне задавались путем подбора величин ампли- туд α колебаний щита волнопродуктора при изве- стном значении периода τ . Высоты волн задава- лись hв = 0.10, 0.15, 0.20 м, длины λв от 2 до 5 м, при этом частоты колебаний крыла в волне состав- ляли f = 0.4 – 2.2 Гц. Параметры волны измерялись и регистрирова- лись штатным прибором – волнографом, который располагался в средней части бассейна. По пока- заниям волнографа проводился контроль и регу- лирование параметров волн в процессе "настрой- ки"волнопродуктора. У противоположной волнопродуктору торцевой стенки опытового бассейна располагался волнога- ситель в виде наклонной решетки, который осла- блял и гасил набегающие волны, предотвращая в значительной мере их отражение и последующее влияние на равномерность и однородность генери- руемых волн. В проведенных исследованиях применялось жесткое прямоугольное крыло с симметричным профилем NACA–0015 с хордой b = 0.12 м, дли- ной l = 0.36 м, изготовленное из дюралюминия Д16АТ пустотелым так, чтобы его вес равнялся весу вытесненной воды. Крыло располагалось на две величины хорды профиля ниже конструктивной ватерлинии (КВЛ) модели судна, что считается оптимальным с точки зрения получения наибольшей тяги при движении судна на волнении [4]. Исследуемое крыло по передней кромке уста- навливалось шарнирно на двух тягах и подкре- плялось с каждой стороны крыла (попарно по краям) двумя, четырьмя или шестью плоски- ми пружинами, изготовленными из стали 65 Г толщиной 0.5 мм и шириной 7.5 мм, кото- рые служили ограничителями поворота крыла. Пружины–ограничители крепились жестко внизу к П-образной обтекаемой каплевидной раме около шарниров, на которых крепилось крыло (рис. 2, а). Пружины были изготовлены в количестве 6 пар (12 штук) с тем, чтобы можно было менять их ко- личество в упругой заделке по краям крыла, а зна- чит и ее жесткость, т. е. регулировать величину момента сопротивления повороту крыла в зависи- мости от количества этих пружин. Тяги через двухкомпонентную тензобалку и че- рез П-образную ферму крепились к модели судна. Вертикальные тензоэлементы тензобалки измеря- ли продольную составляющую равнодействующей гидродинамических сил, действующих на коле- блющееся в жидкости крыло (т. е. тягу), а гори- зонтальные тензоэлементы – поперечную состав- 50 В. Н. Глушко ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 ляющую той же равнодействующей. Для каждого цикла испытаний проводилась статическая тари- ровка тензобалки с записью на осциллографе, по данным которой строились тарировочные кривые. С полученных экспериментальным путем осцил- лограмм интегрированием по площадям определя- лась средняя за период колебаний горизонтальная составляющая Fср равнодействующей всех сил, действующих на колеблющееся крыло ВД. Таким образом, сила Fср являлась "чистой" си- лой тяги, которую создавал ВД на “швартовых”, и которая может быть использована для преодоле- ния силы сопротивления движущегося транспорт- ного средства, на котором установлен такой дви- житель. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Путем подбора различных высот hв и длин λв волн задавалась частота f колебаний крыла в волне, а значит и тяга, создаваемая ВД, кото- рая, в свою очередь, регулировалась жесткостью пружин–ограничителей. Посредством изменения количества пружин– ограничителей менялась жесткость упоров у ко- леблющегося в воде крыла (кривая 1 на рис. 3 – по 2 пружины по бокам крыла (4 шт.), 2 – кривая по 4 пружины по бокам крыла (8 шт) и 3 – 6 пру- жин по бокам крыла (12 шт.); мягкая, средняя и жесткая заделка соответственно). Влияние жесткости упругой заделки крыла (т. е. плоских пружин–ограничителей) на величину сре- дней тяги, создаваемой колеблющимся крылом, показано на рис. 3, где высота волны hв= 0.10 м (а); 0.15 м (б); 0.20 м (в) соответственно. Длины волн λв задавались от 2 до 5 м. Показаны резуль- таты измерения гидродинамического упора (тяги) Fср, создаваемого волновым движителем при ма- лой 1, средней 2 и большей 3 жесткости пружин– ограничителей. Из анализа зависимостей Fср(f) следует, что ве- личина жесткости пружин–ограничителей суще- ственно влияет на пропульсивные характеристи- ки волнового движителя. С увеличением частоты колебаний крыла f более податливые пружины– ограничители позволяют крылу сделать больший поворот относительно горизонтальной оси, нахо- дящейся на линии передней кромки крыла. При этом наклон хорды профиля крыла в момент про- хождения им нейтральной оси увеличится, что приведeт к увеличению проекции равнодействую- щей гидродинамических сил на продольную ось (рис. 1, б), т. е. увеличится сила тяги, создаваемой 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 0,5 1 1,5 2 2 f [1/sec] Fcp [kg] ,5 1 2 3 a 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 0,5 1 1,5 2 2,5 f [1/sec] Fcp [kg] 1 2 3 б 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 f [1/sec] Fcp [kg] 1 2 3 в Рис. 3. Зависимости средней за период колебаний силы тяги ВД Fcp от частоты f колебаний крыла в волне, где высоты волн h = 0.10 м (а); 0.15 м (б); 0.20 м (в), при “мягкой” 1, “средней” 2 и “жесткой” 3 заделке пружин соответственно волновым движителем. Каждая из кривых Fср(f) достигает максимума при определенной частоте колебаний f , величина которой в данном случае зависит от высоты волны hв, длины волны λв и жесткости ограничивающих пружин. При малых значениях частоты f < 1 Гц значения силы тя- ги колеблющегося крыла линейно зависят от ве- личины частоты колебаний f и обратно пропор- циональны величине жесткости ограничивающих пружин. С увеличением частоты эта линейность нарушается и меняется зависимость величины Fср от величины жесткости пружин с обратной на пря- мую. Это происходит от того, что сила гидродина- В. Н. Глушко 51 ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 мического напора, обуславливающая отклонение крыла в волне относительно горизонтальной оси, при более высоких частотах колебаний не успевает отклонить крыло на оптимальный угол и угловая амплитуда колебаний крыла снижается [10]. Влияние величины высоты волны hв на величи- ну силы тяги ВД при одной и той же жесткости упругой заделки крыла показано на рис. 4, где че- тко прослеживается прямая зависимость величи- ны силы тяги Fср от величины hв как для мягкой, так и для жесткой упругой заделки колеблюще- гося крыла. Кроме того, оказалось, что каждой величине жесткости упругой заделки крыла соот- ветствует своя определенная оптимальная частота колебаний f (а значит и длина волны λв), которая не зависит от высоты волны hв. При этой опти- мальной (для данной жесткости упругой заделки крыла) длине волны высота волны hв влияет толь- ко на величину создаваемой ВД силы тяги Fср. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 0,5 1 1,5 2 f [1/sec] Fcp [kg] - h = 0,10m - h = 0,15m - h = 0,20m a 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 f [1/sec] Fcp [kg] - h =0,10m - h = 0,15m - h = 0,20m б Рис. 4. Зависимости средней за период колебаний силы тяги ВД Fcp от высоты волны hв и частоты f колебаний крыла в волне: а – мягкая заделка пружин–ограничителей; б – жесткая заделка В результате проведенных исследований полу- чены обобщенные зависимости значений силы тя- ги Fср от различных величин частоты колебаний крыла f и параметров волны hв и λв, которые по- казывают путь повышения пропульсивных хара- ктеристик ВД. Отсюда следует, что для каждого режима ра- боты волнового движителя можно задать такую жесткость упоров–ограничителей, при которой ве- личина силы тяги, возникающая на колеблющемся крыле, будет максимальной. Автор отдает себе отчет в том, что на характер изменения кривых Fср на графиках с увеличени- ем частоты f также оказывает влияние структура возмущения волны. Коэффициент тяги в данной работе не мог быть найден потому, что в условиях данного экспе- римента не представлялось возможным опреде- лить угловую амплитуду колебаний крыла (т. е. и линейную амплитуду колебаний задней кромки крыла), что, в свою очередь, не позволило опреде- лить площадь рабочего сечения ВД. ВЫВОДЫ Показано влияние величины жесткости упругой заделки колеблющегося крыла (рабочего органа ВД) на величину создаваемой им силы тяги. Пред- ставленные результаты показывают, что можно достаточно эффективно при некоторых режимах работы ВД использовать крыло с пассивной пере- кладкой, подбирая пружины–ограничители опре- деленной жесткости, что позволит максимально упростить ВД и систему его управления. В результате проведенных исследований полу- чены зависимости максимальных значений тяги Fср при различных частотах колебаний крыла f и при разных высотах волны hв, которые позволя- ют спрогнозировать такую жесткость упоров огра- ничителей, при которой величина силы тяги, во- зникающая на колеблющемся крыле, будет макси- мальной. Для достижения более высоких пропульсивных характеристик ВД необходимо совершенствовать кинематику рабочего органа ВД в течениe перио- да колебаний, чтобы получать максимальную тягу движителя для конкретной скорости движения су- дна в зависимости от параметров волнения моря. 1. Росс Д. Энергия волн - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 111 с. 2. Басин А.М. Качка судов - М.: Транспорт, 1969. – 272 с. 52 В. Н. Глушко ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2009. Том 11, N 4. С. 47 – 53 3. Шмырев А.Н., Мореншильд В.А., Ильина С.Г. Успокоители качки судов - Л.: Судпромгиз, 1961. – 516 с. 4. Павленко Г.Е. Исследование энергии качки на вол- нении для движения судов // Сб. "Судостроение". – 1936. – N 6. 5. Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Качка судов на морском волнении - Л.: Судостроение, 1969. – 432 с. 6. Федорко П.П. Исследование энергии волн для дви- жения судна // Судостроение за рубежом. – 1985. – N 7. 7. Сенькин Ю.Ф. Движет судно энергия волн // Ка- тера и яхты. – 1987. – N 2. 8. Каян В.П. О гидродинамических характеристиках плавникового движителя дельфина // – Бионика, - 1970. – вып. 13.– C. 9–15. 9. Глушко В.Н., Каян В.П., Козлов Л.Ф. Исследова- ние гидродинамики колеблющегося крыла с жес- тким и пассивно деформируевым профилем // Математические методы механики жидкости и га- за. – Днепропетровск: ДГУ, 1986. – С. 21–29. 10. Глушко В.Н., Каян В.П., Козлов Л.Ф. Влияние упругой заделки на гидродинамические характе- ристики колеблющегося крыла // Математиче- ские методы механики жидкости и газа – Днепро- петровск: ДГУ, 1986. – С. 30–32. 11. Савченко Ю.Н. Некоторые особенности гидроди- намики движителя типа "машущее крыло". // Бионика.– 1971.– вып. 5.– C. 11–19. 12. Горелов Д.Н. Экспериментальное исследование тя- ги машущего крыла // Бионика.– 1980.– вып. 134.– C. 42–45. 13. Довгий С.А., Каян В.П. К методике определе- ния тяги, создаваемой колеблющимся крылом // Бионика.– 1981.– вып. 15, – C. 55–59. 14. Алгазин В.А. Теоретическое исследование силы тяги колеблющегося крыла конечного размаха // Бионика. – 1983. – вып. 18. – С. 52–57. 15. Каян В.П. Экспериментальные исследования ги- дродинамического упора создаваемого колеблю- щимся крылом // Бионика, – 1983, вып. 17. – C. 45–49. 16. Глушко В.Н., Каян В.П., Козлов Л.Ф. Гидроди- намические характеристики прямоугольного коле- блющегося крыла // Бионика, – 1984, - вып. 18. – C. 40–44. 17. Глушко В.Н. О гидродинамических характери- стиках жесткого прямоугольного колеблющегося крыла // Гидромеханика. - 1987. – N 56. – С. 43– 47. 18. В.П. Каян, Л.Ф .Козлов, В.Н. Глушко, А.А. Афонин, А.М. Бурденко А.С. 1481721 СССР, МКИ В63Н 1/36 /Способ регулирования тя- ги судового машущего движителя // Открытия. Изобретения.– 1989. – N 39. 19. В.Н. Глушко, В.П. Каян, Л.Ф. Козлов, В.А. Кочин А.С. 1615056 СССР, МКИ В63Н 1/36 / Способ ре- гулирования тяги судового машущего движителя // Открытия. Изобретения. – 1990. – N 47. 20. Глушко В.Н., Каян В.П. Экспериментальное ис- следование гидродинамики жесткого колеблюще- гося крыла // Бионика, – 1992,– вып. 25, – C.71– 75. 21. Kayan V.P., Glushko V.N. Researeh of Hydrodynamics of a Fin Propulsor // In book : "First International Industrial Conference: “Bionic 2004” – Hanover, Germany: – 2004. – P 179–184. В. Н. Глушко 53
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87688
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1561-9087
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:23:25Z
publishDate	2009
publisher	Інститут гідромеханіки НАН України
record_format	dspace
spelling	Глушко, В.Н. 2015-10-23T18:34:05Z 2015-10-23T18:34:05Z 2009 Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой / В.Н. Глушко // Прикладна гідромеханіка. — 2009. — Т. 11, № 4. — С. 47-53. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87688 531.7., 532.517/045 Приведены результаты экспериментального исследования волнового движителя с рабочим органом в виде подпружиненного колеблющегося крыла. Графически представлены зависимости силы тяги Fср колеблющегося крыла от параметров волнения - различных длин λв и высот hв волн. Показано влияние жесткости упругой заделки колеблющегося крыла на величину создаваемой им силы тяги Fср. Наведено результати експериментального дослiдження хвильового рушiя з робочим органом у виглядi пiдпруженого коливного крила. Графiчно представленi залежностi сили тяги Fср коливного крила вiд параметрiв хвилювання - рiзних довжин λв i висот hв хвиль. Показано вплив жорсткостi пружного закрiплення коливного крила на величину створюваної їм сили тяги Fср. Results of an experimental research of the wave propulsor with the tool in the form of spring - bias oscillating a wing are resulted. Relations of thrust force Fср oscillating a wing from parameters of heaving - various lengths λв and wave height hв waves are pictorially presented. Effect of magnitudes of rigidity of resilient termination oscillating a wing on magnitude of thrust Fср created by it is shown. ru Інститут гідромеханіки НАН України Прикладна гідромеханіка Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой Investigation of the effect of seawave parameters on the pripulsion value producting by wave propulsion device in the form of oscillating wings with elastic restraint Article published earlier
spellingShingle	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой Глушко, В.Н.
title	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
title_alt	Investigation of the effect of seawave parameters on the pripulsion value producting by wave propulsion device in the form of oscillating wings with elastic restraint
title_full	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
title_fullStr	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
title_full_unstemmed	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
title_short	Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
title_sort	исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87688
work_keys_str_mv	AT gluškovn issledovanievliâniâparametrovmorskogovolneniânaveličinutâgisozdavaemoivolnovymdvižitelemvvidekoleblûŝegosâkrylasuprugoizadelkoi AT gluškovn investigationoftheeffectofseawaveparametersonthepripulsionvalueproductingbywavepropulsiondeviceintheformofoscillatingwingswithelasticrestraint

Исследование влияния параметров морского волнения на величину тяги, создаваемой волновым движителем в виде колеблющегося крыла с упругой заделкой

Institution

Similar Items