Гидропрофиль

Cтраница 1

Симметричные гидропрофили имеют одинаковые свойства при положительных и отрицательных углах атаки. У гидропрофиля несимметричной формы кривые подъемная сила-сопротивление несимметричны. Рассмотрим аэродинамический профиль NACA4412, показанный на фиг. Силовые характеристики про-филя во всем представляющем интерес диапазоне углов атаки представлены на фиг. Однако с точки зрения возможности кавитации на данном профиле кривые на фиг. Заметим, что давление выражено через коэффициент давления, который равен значению Кю на поверхности тела, взятому с обратным знаком. Это означает, что вся совокупность экспериментально и теоретически определенных распределений давления для широкого диапазона форм аэродинамических профилей может быть непосредственно использована для определения возможности кавитации на этих профилях, когда они используются как изолированные гидропрофили или направляющие лопатки или когда последние расположены на относительно большом расстоянии от других направляющих поверхностей. [1]

Решетка гидропрофилей представляет собой бесконечный ряд профилей одинаковой формы, установленных параллельно и на равном расстоянии друг от друга. Характеристики течения в такой решетке являются комбинацией соответствующих характеристик в криволинейных каналах и при обтекании изолированного гидрокрыла. Направление течения регулируется в большей степени, чем при обтекании изолированного гидрокрыла, но проточные каналы имеют конечную длину, и поэтому необходимо рассматривать условия течения на входе и выходе. Исследование решеток позволяет определить их характеристики, которые необходимы при проектировании различных гидравлических машин с вращающимся элементом от многолопастных винтов кораблей до радиальных и осевых насосов и турбин. Конечно, устанавливая связь между течениями в решетках и в машинах с вращающимся элементом, нужно учитывать некоторые основные факторы. Во-первых, во всех типах машин с вращающимся элементом происходит передача энергии от лопастей вращающегося элемента жидкости. Во-вторых, течение в решетках двумерно, в то время как в гидравлических машинах течение во вращающемся поле трехмерно. [2]

На примере гидропрофиля видно, что гидродинамические характеристики зависят от того, каким образом возникает и развивается кавитация и как каверны влияют на течение. Q от а0, на котором цифры соответствуют фотографиям, представленным на фиг. Таким образом, показана связь между условиями возникновения кавитации и условиями течения, соответствующими каждой фотографии. [3]

Экспериментальное изучение потока за плосковыпуклым гидропрофилем, Труды американского общества инженеров-механиков, сер. [4]

Полностью развитая каверна, охватывающая гидропрофиль под углом атаки, представляет собой частный случай несимметричной суперкаверны. В общем случае асимметрия тела или его ориентации ( например, угол атаки), сила тяжести ( или какие-либо другие массовые силы) и несимметрия граничных поверхностей приводят к нарушению симметрии течения, каверны и связанного с ними поля гидродинамического давления около тела. Возникающая при этом поперечная сила представляет большой интерес главным образом с точки зрения создания подъемной силы, а также с точки зрения специальных проблем устойчивости и управляемости тела с каверной. Гидропрофили относятся к числу таких тел, и благодаря их большому практическому значению были выполнены обширные исследования гидродинамики течений с развитой кавитацией. [5]

Влияние шероховатости поверхности на навигационные характеристики гидропрофилей, Труды американского общества инженеров-механиков, сер. [6]

Возможность возникновения кавитации на двух поверхностях гидропрофиля иллюстрируют фотографии, приведенные на фиг. Относительное течение направлено справа налево. [7]

В институте подробно исследовано более 70 форм гидропрофилей, из которых свыше 40, разработанных в институте, имеют хорошие гидродинамические характеристики и достаточно просты в технологическом отношении. На рис. 1 - 9 приведены образцы некоторых из них. [8]

Обратные методы в линеаризованной теории обтекания полностью кавитирующих гидропрофилей, Труды американского общества инженеров-механиков, сер. [9]

Итак, кавитация, изменяя течение у поверхности гидропрофиля, не обязательно изменяет разность средних давлений. Из рассмотрения этих примеров следует, что хотя кавитацион-ная зона всегда влияет на распределение давления по поверхности гидропрофиля, она может вызывать или не вызывать изменение направления скорости основного потока, что зависит от степени кавитации и толщины кавитационной зоны. [10]

При расчете важных случаев тонких стоек, лопаток и гидропрофилей с использованием линейных теорий Тулина [84-86, 88] и др. отпадает потребность в специальных моделях. В методе Тулина каверна считается стационарной с постоянным давлением внутри нее, а внешнее течение безвихревым. Уравнение Бернулли и граничные условия линеаризуются. Кроме того, специальным подбором распределения источников и стоков вдоль оси х граничные условия удовлетворяются на этой оси, а не на поверхности тонкого тела. Чтобы связь между длиной каверны и числом кавитации была однозначной, вводится условие сопряжения, согласно которому наклон и кривизна стенки каверны в месте ее присоединения к телу должны быть такими же, как у тела. [11]

Схема малой кавитационной установки. [12]

Малая навигационная труба представляет собой установку для кавитационных испытаний одиночных гидропрофилей малых размеров [ примерно 50 ( хорда) Х20 ( размах) мм2 ] и насадков с пережатием. На установке могут проводиться предварительные исследования влияния скорости течения, воздухосодержания, температуры воды, угла атаки набегающего потока с на возникновение кавитации. [13]

Уэйд и Акоста [90] исследовали нестационарные явления на кавитирующих плоско-выпуклых гидропрофилях. Они установили, что режим частично развитой кавитации, а также режим полностью развитой кавитации являются квазистационарными и приводят к возникновению стационарных сил и моментов. Однако при переходе от первого режима ко второму возникает нестационарный режим с пульсациями силы и интенсивными колебаниями длины каверны. [14]

Согласно физическим представлениям, концевой вихрь должен образовываться на конце гидропрофиля вследствие закручивания течения относительно задней кромки под действием разности давлений на обеих сторонах лопасти. Однако из этого не следует, что во всех точках минимального давления будет развиваться именно вихревая кавитация. Вихревая кавитация развивается только в том случае, если минимальное давление в вихре падает ниже давления насыщенного пара. Кавитация в зазоре между концом лопасти и корпусом в осевых насосах и турбинах возникает по тем же основным причинам, что и концевые вихри на открытых винтах. Однако в гидравлических машинах нагрузка на лопасть велика и практически приложена к ее концу. Поэтому скорость потока в зазоре часто достаточно высока и вихревая кавитация не развивается. [15]

Страницы: 1 2 3 4