ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глиссирование по поверхности воды из "Методы подобия и размерности в механике " Кроме ЭТИХ общих качественных сображений теории подобия, выбор выгодных размеров двигателей и гидравлических машин связан также с некоторыми ограничениями, со свойствами и размерами вспомогательных механизмов автоматики, анализом экономических, технологических, строительных и некоторых иных требований, которые необходимо учитывать для получения окончательных выводов. [c.87] Вопрос о рациональных размерах авиационных двигателей, гидравлических турбин и многих других машин должен быть всесторонне проанализирован и изучен. В этом анализе соображения подобия также имеют важнейшее значение. [c.87] Глиссирование представляет собой скольжение по поверхности воды. При глиссировании поддерживающая сила почти целиком обусловлена динамической реакцией воды. При движении. водоизмещающих судов поддерживающая сила, как и в покое, представляет собой архимедову силу, обусловленную увеличением гидростатического давления на глубине. [c.87] Принцип глиссирования выгоден для быстроходных судов. Современные быстроходные торпедные катеры являются глиссерами. Разбег гидросамолётов в воде при взлёте и пробег после посадки сопровождаются глиссированием. [c.87] Явление глиссирования судна с заданной формой может происходить при различной ориентации судна относительно водяной поверхности. Ориентация судна относительно воды имеет существенное значение. [c.87] По сравнению с движением водоизмещающих судов пришлось ввести в рассмотрение дополнительно угол хода О, который может иметь различные значения в сравниваемых движениях. Для водоизмещающих судов различие в углах хода для движений, сравнение которых имеет практический интерес, можно считать несущественным. [c.88] Явление глиссирования носит ясно выраженный ударный характер. Впереди глиссирующей лодки вода практически покоится, затем в краткий промежуток времени вода приводится в движение надвигающимся днищем лодки. Это даёт основание предположить, что инерционные силы являются главными силами, по сравнению с которыми силы веса частиц воды малы, и ими можно пренебречь. [c.88] Предположение о несущественности весомости частиц воды равносильно предположению о несущественности параметра g, а следовательно, и числа Фруда в системе параметров S, Св, R и F. [c.88] И F образуют комбинацию = Св, не содержащую g. Параметр Св может иметь важное значение в ряде вопросов, в которых свойство весомости воды и параметр g совершенно несущественны. [c.89] Пользуясь этим, можно получить экспериментальным путём ряд результатов, справедливых для режимов, недоступных непосредственному эксперименту. [c.89] Свойство вязкости воды сказывается заметно только в непосредственной близости от днища лодки (пограничный слой), поэтому число Рейнольдса не влияет существенно на распределение давления, на момент гидродинамических сил, на форму смоченной новерхности и т. п. Влияние вязкости воды на гашение возмущений сказывается практически только на весьма далёких расстояниях от лодки. [c.89] Сила сопротивления зависит существенно от сил трения на поверхности днища, поэтому вязкость и число Рейнольдса влияют на безразмерные коэффициенты сил сопротивления. [c.89] Гидродинамические характеристики установившегося глиссирования зависят, помимо указанных механических параметров, в сильной степени от геометрической формы днища лодки. [c.89] Различие в природе поддерживающей силы вызывает резкое отличие формы глиссирующих судов от формы водоизмещающих судов. Обводы лодок глиссирующих судов характеризуются плоскодонной формой днища, резко очерченными скулами и наличием реданов, представляющих собой поперечные ступеньки на днище лодки. Плоскодонная форма необходима для восприятия больших вертикальных сил при малой смоченной поверхности. Острые скулы и редан вызывают при таиссировании срыв струй воды, вследствие чего боковая поверхность лодки и некоторая значительная доля нижней части днища не смочены водой, что уменьшает сопротивление трения. [c.89] Различные особенности днища можно характеризовать некоторыми базразмерными параметрами. Влияние изменения этих параметров можно определить путём систематических испытаний серии профилей. [c.90] Нетрудно видеть, что в этом случае число определяющих параметров сокращается, так как отсутствует линейный размер, характеризующий пластинку. [c.90] Смоченная ширина пластинки по транцу и смоченная длина по килю вполне определяются указанными параметрами. [c.90] Числа Fj и можно рассматривать как число Фруда и число Рейнольдса по нагрузке. [c.90] Опыты хорошо подтверждают справедливость этих выводов для больших значений числа Фруда, когда Fi 2 ) рис. 17, 18, 19). [c.93] Вернуться к основной статье