Сейчас на борту: 
bell,
Elektrik,
pavel123,
Reductor1111,
Программист-любитель
   [Подробнее...]

#1 19.08.2015 22:39:58

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

1

Кому интересно могут ознакомиться с некоторыми подробностями ходовых испытаний HMS IRIS.
Начало:
Ходовые испытания HMS IRIS. By J. Wright (Marine Engineering News, May 1, 1879)
Некоторые подробности первых испытаний ПС Ирис приводились в материале госп. Уайта об эффективности двухвинтовой схемы силовой установки на кораблях с большой осадкой, который был озвучен им на прошлогодней встрече в Институте. Во время последующего обсуждения также было  обещано ставить Институт в известность относительно результатов планируемых на этом корабле дальнейших испытаний гребных винтов измененных размеров и формы.
В настоящем материале я постараюсь по возможности выполнить данное обещание. Правда, запланированные испытания оказались не завершенными и не столь всеохватывающими, как ожидалось. Более того, их пришлось сократить. Это можно объяснить как переделкой первоначально установленных винтов и задержками при изготовлении новых 2-хлопастных винтов, так и по причине того, что новый корабль должен был включен в состав действующего флота к определенной дате. Однако, результаты испытаний, которые удалось провести, тем не менее, являются интересными и поучительными и в определенной степени они могут прояснить кое-что в вопросе применении двухвальной схемы ЭУ на быстроходных паровых кораблях, который доселе оставался малоизученным.
Первыми официальными испытаниями стали так называемые «испытания изготовителя ЭУ». В течение 6 часового пробега машины корабля должны были работать на полную мощность с целью определения их общей эффективности. Перед началом испытаний корабль имел осадку носом 15ф 8дм, кормой 20ф 7дм. Площадь его миделевого сечения составляла 702кв ф. Водоизмещение 3300 длинных тонн. Во время испытаний среднее давление в ЦВД составляло 41,5ф\кв дм, в ЦНД 11,9ф\кв дм. Среднее число оборотов винтов в минуту – 90,318. Средняя мощность ЭУ 7060 и.л.с. При этом корабль достиг скорости 16,4у.
По результатам этих и предварительных испытаний, проведенных несколько раньше, было обнаружено, что скорость корабля оказалась примерно на 1у. ниже той, которую ожидал проектант, директор военного кораблестроения. Последняя была получена расчетным путем после прогонов моделей госп. Фрудом. Поэтому, с целью более точного определения характеристик, как это время от времени делалось в подобных случаях, решили провести серию прогрессивных испытаний корабля на мерной миле.

 

#2 20.08.2015 23:30:02

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение

На основе полученных на них результатов следовало определить причины недобора скорости.
Поскольку я лично осуществлял наблюдение за проведением испытаний, то могу свидетельствовать в том, что они были проведены опытными специалистами из Портсмута самым тщательным образом. Хотя, возможно, что анализируя результаты испытаний на малой скорости, кто то посчитает их  в чем то противоречивыми. Возможно, причина кроется в трудности точного определения индикаторной мощности, а также различия в силах трения в машинах в различные дни испытаний. Две главные машины имели в сумме 8 цилиндров: 4 ЦВД и 4 ЦНД.  При низких мощностях индикаторные давления очень малы и приращение ошибки, которое могло возникнуть вследствие трения в индикаторе и при обсчете диаграмм, на которых верхняя и нижняя линии располагались очень близко друг от друга, расскажет гораздо больше, чем при высоких давлениях.
Корпус Ириса, как вам известно, изготовлен из стали ф. Лэндор, а днище покрыто мастикой Симса. Состояние корпуса выше и ниже ватерлинии во все время проведения испытаний на мерной миле было примерно одинаковым, а осадка составляла носом 15ф 8дм, кормой 20ф 6дм. К счастью, состояние моря и ветер во все дни испытаний были примерно одинаковыми, и поэтому их влиянием на разбег результатов можно пренебречь. При вышеупомянутой осадке, площадь погруженной части миделя составляла 700кв ф, водоизмещение 3290дл. т, общая площадь смоченной поверхности 18600кв ф. Первоначально на Ирис устанавливались 4-хлопастные винты диаметром 18ф 6,5дм с шагом по передней кромке 17ф 2дм, 19ф 2дм по задней кромке. По расчетам средний шаг составлял 18ф 2дм. Отношение суммарной площади проекции лопастей на плоскость, перпендикулярную оси вращения винта (т. е. в плане) к ометаемой площади винта составляло обычную для 4-хлопастных винтов величину – 3\10.  Винты подобного типа дали очень хорошие результаты на ряде одновинтовых судов. Особо примечательные результаты были достигнуты на п\х Гималая. На примере Ирис видно, что гребной винт, который доказал свою высокую эффективность для одновинтовых судов, может не очень подходить для  двухвинтового. Как можно видеть самая высокая скорость при мощности машин 7503 и.л.с. составила 16,577уз. или на 1 уз. ниже, чем ожидалось. Эти винты обозначим №1. Вторая серия прогрессивных испытаний была проведена с этими же винтами, у которых были сняты по 2 лопасти. При этом шаг оставшихся лопастей был оставлен без изменения. Подобное решение было самым простым для доказательства предположения, что площадь лопастей установленных 4-хлопастных винтов была избыточной. При этом для 2-хлопастных винтов было сочтено нежелательным давать машинам полную мощность или превышать 90 об\мин. Поэтому наивысшая мощность составила 4361 и.л.с., число оборотов 88,89, а скорость составила 15,726уз.

 

#3 21.08.2015 23:19:01

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Хотя серия этих испытаний и показала, что площадь лопасти винтов №1 была чрезвычайно избыточна, двухлопастные винты не доказали над ними своего преимущества. По этой причине и для снижения уровня вибраций, в качестве рабочего комплекта на кораблях решили сохранить 4-хлопастные винты. Во внимание, также, приняли более  равномерное вращение винтов в бурную погоду. Но для них ф. Модсли отлила новые лопасти. Их форма и размеры приведены на диаграммах 1 и 2. Их диаметр составлял 16ф 3,5дм, то есть на 2ф 3дм меньше, чем у предыдущих. Но как можно видеть из-за разницы формы лопастей эффективный диаметр новых винтов уменьшился гораздо значительнее, чем их действительный диаметр. Шаг по передней кромке составлял 18ф 11,5дм и 20ф 11,5дм по задней кромке. По сравнению с предыдущим комплектом №1 он увеличился на 1ф 9,5дм. Отношение суммарной площади проекции лопастей на плоскость, перпендикулярную оси вращения винта (т. е. в плане) к ометаемой площади винта составляло 0,288. Лопасти были слегка загнуты назад по направлению к их концам. (имеется ввиду, что лопасти винтов были отклонены в сторону руля – прим. переводчика) Сделано это было с целью обеспечить как можно больший зазор между лопастями и кронштейнами гребных валов и для того чтобы, в какой то степени, воспрепятствовать центробежному воздействию воды, отбрасываемой винтами (Наверное имеется ввиду окружная составляющая силы сопротивления вращению лопастей. Если что, знающих прошу поправить.). Для снижения трения лопасти были отполированы с обеих сторон, а их кромки заострены. На кормовые части ступиц винтов были установлены конические коки. Этот комплект винтов обозначим №3. Их применение позволило достичь скорости на 2уз. превышавшую скорость, достигнутую на комплекте №1 и №2 (двухлопастные винты). Причем для этого потребовалась мощность машин, которая всего на 211 и.л.с. превышала предыдущее значение. Максимальная скорость составила 18,57уз., что примерно на 1уз. превысило первоначально ожидавшуюся.

 

#4 22.08.2015 09:03:33

armour-clad
Участник форума
Сообщений: 391




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Очень интересно!Спасибо!

 

#5 22.08.2015 21:39:48

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

armour-clad, буду рад, если информация окажется полезной.

Продолжение:

Вибрация была весьма умеренной, принимая во внимание мощность, которую развили машины и зауженные кормовые обводы корабля. Поскольку развивать полную мощность силовая установка с двухлопастными винтами комплекта №2 по известной причине не могла, были изготовлены новые духлопастные винты хорошо известной системы Гриффитса для развития полной мощности. Лопасти их, как и для комплекта №3 были отполированы с обоих сторон, а кромки заострены. Их будем обозначать комплект №4. Кормовая часть их сферических ступиц были закрыты коническими коками. Диаметр винтов составлял 18ф 1,5дм, шаг по передней кромке 20ф 3,25дм, по задней 22ф 3,25дм. Отношение суммарной площади проекции лопастей на плоскость, перпендикулярную оси вращения винта (т. е. в плане) к ометаемой площади винта составляло 0,19. Наивысшая скорость достигнутая с этими винтами составила 18,587у. при мощности машин 7556и.л.с. Вибрация на всех скоростях оказалась выше, чем для 4-хлопстных винтов. На скорости 12,5у. она оказалась очень умеренной, но затем резко увеличивалась вплоть до скорости 15,75у. Далее она начинала снижаться до достижения максимальной скорости 18,5у. При этом ничего необычного не было замечено. После окончания этой серии испытаний было принято решение оставить на корабле винты комплекта №3, хотя результаты которые с ними показал на мерной миле корабль, были не особо хорошими. Правда, было принято решение еще раз уменьшить диаметр и шаг винтов комплектов №3 и №4 и вновь их испытать, но недостаток времени не позволил это осуществить. Средний шаг при котором эти винты был определен числом оборотов, которые требовалось иметь машинам, при которых они должны были развить, по крайней мере, спецификационную мощность в 7000и.л.с. Для этого, поскольку машины были двойного расширения, их было необходимо раскрутить до полных оборотов – 90. К тому же, для развития полной мощности, машины требовалось обеспечить достаточным количеством пара давлением 60ф\кв дм. Можно видеть, что лопасти всех винтов были изготовлены с малым увеличением шага в 2ф. Сделано это было с целью уменьшить скачек уплотнения на передней кромке. Все комплекты винтов были изготовлены из пушечного металла, как это принято во Королевском флоте.

 

#6 23.08.2015 20:10:13

armour-clad
Участник форума
Сообщений: 391




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Совершенно случайно набрел:
http://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=h … up;seq=115

Похоже Ваш источник.

Отредактированно armour-clad (23.08.2015 20:10:47)

 

#7 23.08.2015 20:46:21

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Хороший источник Вы нашли. Спасибо.
Но я работаю c Marine engineering news за 1879г. Хотя между обоими источниками много общего - автор один. Можно сравнить. Скорее всего в Вашем есть доп. детали или более определенные выводы. Он ведь за 1883г. Надо будет почитать.

 

#8 24.08.2015 20:12:26

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Считалось, что машинам Ириса, имевшим 4 ЦВД и 4 ЦНД, вкупе с большим числом движущихся деталей, может потребоваться больше мощности на преодоление трения, возникающего при их работе вхолостую (то есть при рассоединении с валопроводами), чем обычно. Для определения конкретного значения, во время проведения испытаний были разобщены по первой соединительной муфте (то есть в месте соединения кормовой части коленвала с носовой частью упорного вала), и машинам задавались обороты от 18 до 90 в минуту. На малых скоростях верхняя и нижняя линии индикаторной диаграммы, составленной с использованием самой слабой из имевшихся тогда пружин, находились настолько близко друг от друга, что считать полученные результаты соответствующими достаточной точности не представляется возможным. Поэтому, они не могут, служить для меня основанием считать их надежными. Диаграмму, полученную на высоких скоростях, по моему убеждению, можно считать вполне заслуживающей доверия. При съеме диаграмм, каждая машина работала устойчиво. Машина левого борта держала 87,5 об\мин. при 202 и.л.с., а машина правого борта 90,5 об\мин. и 196 и.л.с. Таким образом на преодоление трения затрачивалась суммарная мощность в 398 и.л.с. Вовсе время испытаний во всем диапазоне скоростей машина правого борта затрачивала на преодоление трения меньшую мощность. На л. 7 приводятся кривые упора при испытании на мерной миле: черного цвета для винтов комплекта №1, пунктирной линией черного цвета для винтов комплекта №2, красного для №3 и зеленого для №4. Упор подсчитывался по следующей формуле:
                            И.л.с. х  33000\ ср. шаг винта х об. о мин. = упор.

 

#9 25.08.2015 18:35:22

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

rummer59 написал:

#983704
Можно сравнить. Скорее всего в Вашем есть доп. детали или более определенные выводы.

Прочитал и при сравнении оказалось, что они практически идентичны. В юсеевском издании за 1883г. приведен текст статьи, опубликованной в 1879г.

 

#10 26.08.2015 12:13:15

armour-clad
Участник форума
Сообщений: 391




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

rummer59 написал:

#984248
при сравнении оказалось, что они практически идентичны

Да, мне тоже так показалось.

armour-clad написал:

#983687
Похоже Ваш источник.

 

#11 26.08.2015 22:42:53

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

По оси абсцисс откладывается скорость в узлах, а по оси ординат – упор в дл. тоннах. Графики кривых были составлены в соответствии с рекомендациями госп. Фруда и, как можно видеть кривая, соответствующая винтам комплекта №1, показывает значение трения на холостом ходу соответствующее упору в 5,3 дл. т.
Индикаторная мощность, потребная на преодоление трения машин на холостом ходу, как было сказано выше, составляла 398 и.л.с. Для винтов комплекта №1 это значение соответствовало упору в 3,78 дл т. Вычитая это значение из 5,3 дл т получаем 1,52 дл т – трение в валопроводе гребного винта. После чего определяется мощность, потребная на преодоление сопротивления, или трения, вращению валопровода при 90,5об\мин., составляет 170 и.л.с. Общая индикаторная мощность для преодоления трения на холостых оборотах равных 90,5 об\мин составляет почти 400и.л.с. Следовательно суммарная мощность для преодоления совместного трения машин и валопроводов равняется 400+170=570и.л.с. Суммарная мощность машин развиваемая на этих оборотах равна 7330и.л.с., следовательно, на преодоление трения холостого хода требовалось всего около 8% от этого значения, то есть трение было необычайно малым. Это говорит о том, что сборка машин была очень качественной, а подшипники тщательно отрегулированы. В этом смысле их хорошо сравнить с силовыми установками одновинтовых пароходов торгового флота, результаты прогрессивных испытаний которых на мерной миле были проанализированы Фрудом, который также на заседании в 1876г. дал по ним разъяснения. Он выяснил, что среднее значение потери индикаторной мощности для их машин составило 13%, и определил его как некое общее характерное среднее значение.

 

#12 28.08.2015 21:57:49

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Теперь я перехожу к вопросу, почему показатели винтов комплекта №1 с 4-мя лопастями так уступали всем остальным.
Специалисты в области винтовых движителей говорят, что эффективный упор или эффективность гребного винта зависит от количества воды, на которое он оказывает воздействие в определенный промежуток времени и скорости, с которой он отбрасывает воду. И, что всегда предпочтительнее, подбором соответствующей формы винта, иметь невысокое значение этой скорости в пользу как можно большего количества отбрасываемой воды. И, как говорилось, если бы не было такого нежелательного фактора как «поверхностное сопротивление», то теоретически площадь лопасти можно было бы неограниченно увеличивать. На практике это означает, что для повышения эффективности показателей винта в целом, необходимо стремиться к увеличению площади лопасти и обеспечению свободного (скорее всего как можно менее возмущенного и искаженного обводами подводной части корпуса потока) к ним доступа потока воды.
Четырехлопастные винты комплекта №1 именно этим условиям, как кажется, должны хорошо соответствовать. Поскольку, вне всякого сомнения, площадь их лопастей весьма велика и кормовые обводы Ириса очень острые, ничего не мешает воде достигать винтов в виде достаточно неискаженного набегающего потока. Однако, вопреки вышесказанному, результаты испытаний достаточно ясно показывают, что из-за большого диаметра винтов, их формы и большой площади лопастей, вкупе с малым шагом и, соответственно, высокой скоростью вращения, необычайно большая мощность затрачивалась на преодоление поверхностного сопротивления лопастей. Но видя насколько велика мощность, затрачиваемая винтами комплекта №1 впустую на высоких скоростях, трудно поверить в то, что это происходит по вышеупомянутой причине. Поэтому представляет интерес создание оценочных количественных критериев для определения мощности, затрачиваемой на преодоление поверхностного трения лопастей.

 

#13 29.08.2015 20:04:18

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Исходя из современного уровня знаний ее трудно определить даже в грубом приближении. Однако, по результатам проведенных Фрудом в 1872г. хорошо продуманных  экспериментов по определению сопротивления пластин различной формы расположенных под углом к набегающему потоку, были получены ценные данные, которые при определенных условиях всегда позволяют давать примерную оценку сопротивления винта приемлемой точности. Далее приводятся результаты выполненных вычислений.
Для винтов комплектов №№1 и 2, которые были покрыты мастикой Симса, коэффициент трения был принят как среднее всех значений, приведенных Фрудом для отполированных мелким песком поверхностей. При средней длине поверхности в 3,5ф, что соответствует ширине лопастей, значение коэффициента принималось равным 0,00564. С учетом 10% увеличения за счет сопротивления края лопасти оно составляло для этих винтов 0,0062.
Полированные поверхности винтов комплекта №3 были, вероятно, более шероховатыми, чем жестяные (или луженые) пластины, которые применял Фруд. Качество их поверхности представляло собой нечто среднее между пластинами Фруда и отлакированными поверхностями. При средней ширине лопастей для этих винтов в 3ф коэффициент, с учетом 10%  увеличения за счет сопротивления края, принимался равным 0,0038.
Винты комплекта №4 имели сходную с предыдущим комплектом шероховатость при средней ширине лопастей 4ф. Коэффициент составлял 0,00365 без учета 10% увеличения.
Объем статьи не позволяет привести в подробностях произведенные вычисления, поэтому приведем лишь результаты, показывающие величины мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления лопасти:
Винты комплекта №1
При 91,04 об\мин соответствует 1120л.с.
82,148=820
65,105=410
43,359=120
Винты комплекта №2
При 88.89 об\мин соответствует 530л.с.
82,148=400
65,105=210
43,359=70
Винты комплекта №3
При 97,189 об\мин соответствует 420л.с.
85,388=280
61,343=110
40,963=30
Винты комплекта №4
При 93,25 об\мин соответствует 330л.с.
76,93=200
59,385=90
39,15=30

 

#14 29.08.2015 23:19:39

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Формы винтов Ириса.

http://s020.radikal.ru/i706/1508/84/26c2ade439ebt.jpg

 

#15 31.08.2015 21:04:18

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

* Следует помнить, что приведенные выше значения мощностей, в действительности затраченных на преодоление сопротивления лопастей, меньше мощностей в и.л.с., которые машинам было необходимо развить, чтобы преодолеть это сопротивление. Поскольку выразить эти две разновидности значения мощностей в виде пропорциональной зависимости представляется невозможным, никаких оценок по ним в настоящем материале не было предпринято.
Для того, чтобы яснее представлять себе полученные результаты, на фиг.12 табл.VIII приведены кривые зависимости сопротивления поверхностного трения от скорости, полученные на прогрессивных испытаниях для различных винтов. По оси абсцисс откладываются об\мин., а по оси ординат – значения сопротивления поверхностного трения, подсчитанного как сказано выше.
На фиг.13 табл.VIII изображены кривые мощностей в л.с., полученные при испытании различных винтов. Но, в этом случае, значения мощности, затраченной на преодоление сопротивления поверхностного трения лопастей винтов, и полученные по результатам вышеприведенных вычислений, вычитались из соответствующих значений мощности в и.л.с., которые развивали машины.

 

#16 06.09.2015 19:36:05

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Как видно даже при быстром обзоре, винты комплекта №1 оказываются гораздо хуже и что при вышеупомянутых в отношении поверхностного трения допущениях, на его преодоление тратится значительная мощность. Но можно сказать, что принятый при этом коэффициент трения имел слишком малое значение. Чтобы достигнуть экстремума, найдем коэффициент трения предположив, что вся мощность, затраченная на как 4-е лопасти винтов комплекта №1, так и на 2-лопасти комплекта №2, была затрачена на преодоление их поверхностного трения. Теперь мы должны определить мощность, потребную на движение корабля и на преодоление других видов сопротивления, и убедиться, что она является достаточной. Вопрос увеличения сопротивления будет рассмотрен в дальнейшем.
Испытания винтов комплекта №2 при скорости 15,726у. дают готовые средства для проведения сравнения. Данная скорость была достигнута при 4370и.л.с. и 88,9об\мин., а для винтов комплекта №1 мощность и обороты составляют 6080 и 85,75 соответственно.
На преодоление трение лопасти комплекта №2 при коэффициенте 0,0062, как было показано, требуется 530л.с. Соответственно, комплекту №1 при этом же коэффициенте для получения той же скорости требуется 897л.с. Частное от деления последнего значения на предыдущее равно 1,689.

 

#17 07.09.2015 13:53:51

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Если за F принять мощность в л.с., затрачиваемую на преодоление поверхностного трения у винтов комплекта №2 при скорости 15,726у., то при любом значении коэффициента произведение 1,689хF будет показывать мощность в л.с., затрачиваемую на преодоление поверхностного трения у винтов комплекта №1 при той же скорости Если за Р принять мощность в л.с., то справедлива следующая система уравнений:
6080-Р=1,689F
4379-Р=F,
Решение которой приводит к результату Р=1,890.
Отношение мощности, затраченной на преодоление трения лопастей комплектов №1 и №2 при любой скорости, представляет собой пропорцию, решением которой на графиках является пересечение ординат аа`:bb` соответствующих кривых, изображенных на рис.14, табл.VIII.
В случае комплекта №1, таким образом, мощность затрачиваемая на преодоление трения лопастей составляет 6080-1890=4190л.с., а для комплекта №2 4370-1890=2480л.с. соответственно. Это соответствует коэффициенту трения 0,0288, который в 4,5 раза больше, чем принятый в первоначальных расчетах.
Очевидно, что это последняя оценка трения лопастей гораздо выше по значению, поскольку, как показали вычисления, на него затрачивается практически вся мощность машин за исключением 1890л.с. И это небольшое значение должно идти на преодоление:
1.    трения машин на холостом ходу (т.е. без соединения их с валопроводами)
2.    трения машин на рабочем ходу (т.е. будучи соединенными  с валопроводами) и трения от присоединенных к ним различных насосов
3.    скольжение винтов
4.    сопротивления корабля при 15,726у.
5.    добавочного сопротивления возникающего при работе винтов.

 

#18 08.09.2015 12:12:59

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Уважаемые форумчане! В своей статье J. Wright ссылается на некие таблицы и графики. Но в самой статье они не приводятся. Если они имеются у кого-нибудь, прошу, пожалуйста, помогите ознакомиться.

С уважением

 

#19 21.09.2015 21:44:45

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Тем не менее, продолжение следует:

Из экспериментов госп. Фруда с моделью Ирис и.л.с., потребная для преодоления сопротивления собственно корпуса корабля, т.е. Е.Н.Р. (что это мне, пока не понятно), составляет 2160 на 15,726у. Из чего можно заключить, что сопротивление лопастей винтов комплекта №1 нельзя рассматривать только как следствие их плохих характеристик, и что необходимо искать иные источники потерь.
1.Вероятно, что широкие законцовки винтов этого комплекта способствуют образованию турбулентных завихрений более, чем у других комплектов, что обуславливает бОльшие потери. Далее, поскольку лопасти расположены достаточно близко друг от друга, они «захватывают  слои воды», каждый толщиной примерно по 4,5ф, которые могут оказывать друг на друга «вредное» влияние. Например, каждая лопасть может проходить через турбулентный слой воды, который был вызван предыдущей лопастью. Это влияние особенно может сказываться у законцовок винтов, где угловая скорость наибольшая. Наиболее сильным возмущение может, без сомнения, быть в местах наименьшего расстояния между законцовками лопастей и корпусом корабля и в районе мортир кронштейнов гребных валов, в которых установлены их подшипники.

Отредактированно rummer59 (22.09.2015 19:33:28)

 

#20 23.09.2015 22:00:43

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Поскольку лопасти винтов комплекта №2 «следуют друг за другом» с интервалом примерно в два раза большим, то любое возмущение воды, вызванное предыдущей лопастью, будет вероятно за счет хода корабля вперед, оставлено позади, прежде чем до ее места дойдет следующая.
На это можно возразить, почему же 4-хлопастные винты комплекта №3 гораздо лучше? Эти винты имели меньший диаметр и площадь, и более значительный шаг. Законцовки были заужены, и зазор между их краями и обшивкой корпуса был 1ф 1,5дм. Ширина этих лопастей достигала того же значения, что и для комплекта №1 лишь на расстоянии 6ф 3дм от обшивки корпуса. Поэтому они гораздо меньше страдали от возмущенного потока воды, вызванного их круговым вращением.

Второй источник потерь в комплекте винтов №1, должно быть, я думаю, заключается в более значительном увеличении сопротивления по сравнению с другими комплектами. 4-хлопастные винты с широкими законцовками большой площади, расположенные практически перпендикулярно направлению движения корабля, следующие друг за другом очень быстро и с малым зазором между ними и корпусом, должны вызывать гораздо большую турбулентность в сравнении с другими винтами в направлении движения потока воды обтекающего кормовые обводы, чтобы уравновесить лобовое сопротивление.

 

#21 24.09.2015 22:22:22

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Продолжение:

Госп. Фруд полагает, что возмущение потока воды, отбрасываемой при работе винта одновинтового судна, примерно на 40-50% увеличивает величину сопротивления в сравнении с тем, что имеет место при буксировке судна с этой же скоростью. Что касается 2-хвинтовых судов, то есть основания полагать, что увеличение сопротивления на них в процентном выражении, меньше, чем для одновинтовых. Но, с другой стороны, на первых необходимо преодолевать сопротивление вызываемое кронштейнами гребных винтов, дейдвудных труб, гребных валов вне корпуса. На Ирисе это сопротивление, как известно, весьма велико. Кормовые обводы Ириса, однако, очень острые (как видно из раздела о винтах (рис.1,2,3), так что винты могут оказывать меньшее, чем обычно, влияние на возмущение потока отбрасываемой воды, в сравнении с большинством других двухвинтовых судов. Но, несмотря на это, их влияние само по себе остается весьма значительным, и это вероятно поможет понять, почему первые винты Ириса настолько хуже последующих.

 

#22 25.09.2015 21:37:27

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Окончание:

В последние годы значительное внимание было уделено улучшению конструкции кораблей и силовых установок. Это привело на некоторое время к несколько пугающему результату – обсуждения, подобные вышеприведенным, в отношении улучшений гребных винтов и их надлежащего применения, как того заслуживает этот аспект, не проводились. Понятно, что обстоятельства, подобные имевшим место на Ирис, встречаются и в торговом флоте, и те специалисты, у которых имеется опыт их решения, могли бы пролить свет на предмет, который требует продолжительного изучения, выступая перед Институтом.

 

#23 26.09.2015 11:55:13

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Сводная таблица экспериментальных испытаний Ирис

http://s7.hostingkartinok.com/uploads/thumbs/2015/09/5a408177eaf82e6082d974e469dee5b6.png

 

#24 26.09.2015 12:13:43

armour-clad
Участник форума
Сообщений: 391




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

rummer59 написал:

#992629
Окончание:

Спасибо, любопытно было ознакомиться - для общего развития!*derisive*

 

#25 04.07.2020 16:36:41

rummer59
Мичманъ
michman
Сообщений: 6299




Re: Некоторые подробности испытаний ПС Ирис

Нашлось некоторое кол-во графического материала по "IRIS". Может кому-нибудь будет интересно.

https://d.radikal.ru/d29/2007/71/459b6c67264et.jpg

https://c.radikal.ru/c35/2007/11/20dc4b9f0ed7t.jpg

https://b.radikal.ru/b42/2007/ae/8cbbaa151612t.jpg

https://b.radikal.ru/b18/2007/ab/9bdef6c9a600t.jpg

https://a.radikal.ru/a12/2007/e4/296d2657bdcet.jpg

 

Board footer