ПОВЕРХНОСТЬ ОБТЕКАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F15D1/12 

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть использовано в качестве обтекаемой поверхности в различных устройствах, например, в качестве обшивки подводных лодок и морских судов.

Известна поверхность обтекания, содержащая формируемое на твердой стенке покрытие [1]
Техническим недостатком данной поверхности является неравномерность покрытия полимерной жидкостью и ее большой расход.

Известна также поверхность обтекания, содержащая установленное на твердой стенке эластичное покрытие в виде гибких пластин, упорядоченно размещенных с частичным наложением друг на друга и закрепленных каждая по периметру относительно твердой стенки и перекрываемых соседних пластин посредством расположенных между ними эластичных прокладок с образованием под пластинами замкнутых камер [2]
Техническим недостатком этой поверхности является невозможность воздействия на свойства обтекающего поверхность потока для снижения сопротивления трения.

Целью изобретения является снижение сопротивления трения потока за счет нормированной подачи полимерной жидкости.

Сущность изобретения заключается в том, что поверхность обтекания, содержащая установленное на твердой стенке эластичное покрытие в виде гибких пластин, упорядоченно размещенных с частичным наложением друг на друга и закрепленных каждая по периметру относительно твердой стенки и перекрываемых соседних пластин посредством расположенных между ними эластичных прокладок с образованием под пластинами замкнутых камер, снабжена системой периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока в виде источника полимерной жидкости с соединительными каналами и обратных клапанов с поворотными запорными элементами, подключенных входами к указанным соединительным каналам, а выходами к замкнутым камерам, при этом гибкие пластины выполнены пористыми на участках, не перекрытых соседними пластинами, кроме того, система периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока выполнена с числом обратных клапанов, равным числу замкнутых камер.

На фиг. 1 изображена поверхность обтекания, продольный разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез; на фиг.3 то же, вид сверху.

Поверхность обтекания содержит установленное на твердой стенке 1 эластичное покрытие в виде гибких пластин 2, упорядоченно размещенных с частичным наложением друг на друга и закрепленных каждая по периметру относительно стенки 1 и перекрываемых соседних пластин 2 посредством расположенных между ними Z-образных эластичных прокладок 3 с образованием под пластинами замкнутых камер 5. Прокладки 3 закреплены соединительными элементами 4. Пластины 2 на участках, не перекрытых соседними пластинами 2, выполнены пористыми с отверстиями 6 (поры).

Система периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока имеет источник полимерной жидкости (не изображен) с соединительными каналами 7 и обратные клапаны, число которых равно числу камер 5, имеющие поворотные запорные элементы 8. Обратные клапаны подключены входами к каналам 7, а выходами к камерам 5.

Поверхность обтекания функционирует следующим образом.

От источника полимерной жидкости по соединительным каналам 7 полимерная жидкость под давлением подается к замкнутым камерам 5, при этом обратные клапаны занимают положение "Открыто" и полимерная жидкость заполняет замкнутые камеры 5. Если давление полимерной жидкости выше, чем в обтекающем потоке, полимерная жидкость через поры 6 будет проникать в поток, снижая сопротивление трения. При повышении давления в потоке поворотный элемент 8 обратного клапана займет положение "Закрыто", и полимерная жидкость останется в замкнутой камере 5, при этом давление в системе не меняется.

В зависимости от изменения скорости и давления в потоке у поверхности осуществляется периодическое воздействие на локальные структуры обтекающего потока, так как полимерная жидкость подается только на тех участках, где давление падает по сравнению с давлением в каналах 7, а после выравнивания давлений ее подача прекращается, исключая непроизводительный расход полимерной жидкости.

Использование: в качестве обтекаемой поверхности в различных технических устройствах, например в качестве обшивки подводных лодок и морских судов. Сущность изобретения: поверхность обтекания, содержащая установленное на твердой стенке эластичное покрытие в виде гибких пластин, упорядоченно размешенных с частичным наложением друг на друга и закрепленных каждая по периметру относительно твердой стенки и перекрываемых соседних пластин посредством эластичных прокладок с образованием под пластинами замкнутых камер, снабжена системой периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока в виде источника полимерной жидкости с соединительными каналами и обратных клапанов с поворотными запорными элементами, подключенных входами к указанным соединительным каналам, а выходами к замкнутым камерам, при этом гибкие пластины выполнены пористыми на участках, не перекрытых соседними пластинами. Полимерная жидкость подается через систему каналов и замкнутые полости, а затем через поры пластин в поток у поверхности тела, снижая сопротивление трения. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Поверхность обтекания, содержащая установленное на твердой стенке эластичное покрытие в виде гибких пластин, упорядоченно размещенных с частичным наложением одна на другую и закрепленных каждая по периметру относительно твердой стенки и перекрываемых соседних пластин посредством расположенных между ними эластичных прокладок с образованием под пластинами замкнутых камер, отличающаяся тем, что она снабжена системой периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока в виде источника полимерной жидкости с соединительными каналами и обратных клапанов с поворотными запорными элементами, подключенных входами к указанным соединительным каналам, а выходами к замкнутым камерам, при этом гибкие пластины выполнены пористыми на участках, не перекрытых соседними пластинами. 2. Поверхность по п.1, отличающаяся тем, что система периодического воздействия на локальные структуры обтекающего потока выполнена с числом обратных клапанов, равным числу замкнутых камер.