ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дальнейшие сведения о гребном винте. Ветряк. Другие виды пропеллеров из "Гидроаэромеханика " Работа, совершаемая силой N йг, действующей на элемент лопасти, равна N йг и, работа, совершаемая силой Т йг, равна Т йг гш. Интегрируя эти выражения, мы получим полезную мощность 8у и мощность Виз, которую должен развивать мотор для поддержания вращательного движения. [c.311] Этот максимум выражен очень слабо, так как коэффициент планирования профиля лопасти весьма мал (он равен от 1/20 до 1/50) поэтому углы установки ip, даже далекие от указанного значения, дают весьма хороший коэффициент полезного действия элемента лопасти. Этот коэффициент делается недопустимо малым только при очень малых углах (р. Однако при больших значениях tgi винт сообщает жидкости сильное вращательное движение, что невыгодно, так как для этого требуется непроизводительная затрата мощности. Поэтому на практике углы установки для внешних элементов лопасти, играющих вследствие своей большой скорости вращения основную роль, обычно выбираются значительно меньше указанного оптимального значения, например, от ar tg 1/3, до ar tg 1/5. Однако для пропеллеров скоростных самолетов угол установки элементов лопастей берется значительно выше (до tg j и 1), так как иначе скорость концов лопастей относительно воздуха будет получаться больше скорости звука. Для того, чтобы при помощи таких винтов можно было получить тягу, достаточную для взлета, а также хороший коэффициент полезного действия при подъеме, их лопасти устраиваются так, что в полете они могут поворачиваться, т.е. изменять угол установки и определяемый этим углом шаг винта. Такие винты называются винтами с изменяемым шагом . [c.312] Связь между подъемной силой А элемента лопасти и соответствующим динамическим давлением позволяет найти зависимость необходимой ширины лопасти и ее угла атаки а от радиуса г. Однако при расчете быстро вращающихся водяных винтов необходимо учитывать. [c.312] Имеются также винты, окружная скорость которых превышает скорость звука однако при работе такие винты, вследствие появления изображенных на рис. 252 (см. стр. 401) звуковых волн, издают очень громкий звук, похожий на звук тромбона и распространяющийся особенно сильно в направлении, перпендикулярном к направлению полета. [c.313] Только для значений Л Л1 лопасти винта имеют относительно направления потока угол атаки, создающий положительную силу тяги. [c.314] Для значений Л Ai винт начинает работать как ветряк (см. ниже, п. Ь). Для практически выполняемых винтов, у которых шаг лопасти вдоль радиуса переменный, имеют место аналогичные соотношения, только отпадает простая геометрическая интерпретация величины Ai. [c.315] Подставляя это значение в формулу (121), мы можем вычислить значения гл, соответствующие отдельным значениям А, и таким путем построить теоретическую кривую т]т, А). Эта кривая показана на рис. 180 штрихами. Мы видим, что действительные значения т] довольно близки к теоретическим значениям щ всюду, за исключением области значений А, близких к А1, где г]т приближается к единице, а г] — к нулю . [c.316] При испытании моделей ветряков строятся такие же характеристические кривые, как и при испытании винтов . Быстроходность ветряка зависит от шага его лопастей. На рис. 181 показаны характеристики быстроходного ветряка. [c.319] Так получилось потому, что в 14 мы рассматривали кильватерный поток на таком расстоянии от тела, на котором скоростью го можно было пренебречь по сравнению с V. [c.320] Известное сходство с ветряком имеет автожир — самолет, у которого крылья заменены самовращающимися лопастями с вертикальной осью. В самом деле, мощность, необходимую для поддержания вращения лопастей автожира, дает встречный ветер. Несущие свойства самовращающихся лопастей проявляются в полной мере только при одновременном движении всего автожира вперед. Поэтому общая картина течения вокруг автожира сходна с картиной течения вокруг летящего вперед геликоптера (см. текст, набранный петитом, на стр. 309). Однако, в противоположность геликоптеру, ось автожира при полете должна быть отклонена назад. Лобовое сопротивление при полете автожира преодолевается, как и при полете обычного самолета, при помощи воздущного винта. [c.320] На рис. 182 изображена схема установки пропеллера Фохта-Шнейдера. Крылья расположены вдоль окружности так, что перпендикуляры к их хордам все время проходят через неподвижный центр М, находящийся на некотором расстоянии АМ от центра окружности. Тяга пропеллера приблизительно пропорпиональна расстоянию Ат и направлена перпендикулярно к направлению АМ. [c.320] Водяные животные создают тягу, необходимую для движения, или при помощи органов, сходных с крыльями летающих птиц (например. [c.322] Своеобразный способ создания тяги наблюдается у каракатиц. Они втягивают воду внутрь своего тела, имеющего форму мешка, а затем, сильно стягивая тело, выталкивают воду назад. Таким путем, используя реакцию вытекающей струи, они движутся с довольно большой скоростью. Аналогичным образом движутся медузы, только вместо струи они выбрасывают вихревое кольцо. Заметим, кстати, что реактивный принцип движения был применен на кораблях вода при помощи насоса засасывалась спереди и затем выталкивалась сзади. При большом расходе воды и малой скорости выталкивания коэффициент полезного действия получался весьма хорошим ( 19). Однако такой же результат значительно проще достигается при помощи гребного винта . [c.323] В заключение упомянем о создании тяги путем движения ресниц у микроскопических живых существ, например у инфузорий. Числа Рейнольдса при движении инфузорий ничтожно малы по сравнению с единицей, следовательно, влияние инерции здесь совершенно исключается, и поэтому попытка объяснения движения инфузорий на основе механизма движения птиц и рыб недопустима. Правильное объяснение возможно только с точки зрения явлений, происходящих при медленных движениях в очень вязкой жидкости. Как показывает микроскопическая киносъемка , инфузории при движении сгибают свои ресницы, приближая их к поверхности тела, выносят их в таком положении вперед, затем распрямляют их и оттягивают в выпрямленном состоянии назад (рис. 185, а). Это приводит к тому, что при движении ресниц назад перемещается больше жидкости, чем при движении ресниц вперед. Несколько иная форма движения ресниц показана на рис. 185, Ь. [c.324] Вернуться к основной статье