Судовой роторный движительный комплекс Советский патент 1990 года по МПК B63H1/04 B63H9/02 

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движительным комплексам с использованием эффекта Магнуса, предпочтительно для крупнотоннажных судов с цилиндрической формой носа, при коэффициенте общей полноты ,80 (танкеры, рудоводы и др.), а также для судов с бульбовой носовой оконечностью.

Цель изобретения - повышение тяги.

На фиг. 1 показано размещение движителя на носовой оконечности корпуса судна, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид с носа; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - размещение движителя на бульбе носовой оконечности, вид сбоку (бульб с нишей); на фиг. 5 - то же (бульб с желобами); на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 8 - схема сил, участвующих в образовании силы тяги.

Движительный комплекс включает в себя роторы 1, забортные площадки 2. При размещении роторов 1 на бульбе 3 движитель- ный комплекс включает в себя специальную нишу 4 на оба борта бульбы 3, переборку 5 в корме ниши 4, например, в виде симметричного клина острием в нос судна или желоба 6.

Для уменьшения лобового сопротивления носовая часть площадок 2 выполнена в виде крыльевого профиля. Кроме того площадки 2 уменьшают индуктивные потери на роторах 1, препятствуя перетеканию воды из области повышенного давления в область разрежения через торцы роторов 1. При движении судна со скоростью Vc поток встречной воды набегает на ротор под углом (ссрх «г(2ч.-)ср, где (овл)ср - средний по высоте ротора угол. Скорость потока превышает скорость судна, т.е. . При вращении ротора левого борта против часовой стрелки, и правого - по часовой стрелке на роторах возникает сила тяги равная (фиг. 8).

(Л

СП

-vj

о к

(Rnsinla.pl-Rc COsa.p) или

SCr,

Ј

(1)

где

- подъемная сила на роторе, перпендикулярнаянаправлению набегающего потока воды;

Rc - сила сопротивления ротора, на

sinla.pl -С -cosccp

С,, и Сх

правленная по потоку;

- коэффициент силы тяги; коэффициенты подъемной си лы и сопротивления ротора с учетом граничных условий:;

S-площадь меридианального сечения ротора.

При этом угол натекания воды на роторе, как видно из(1), должен быть не меньше |api arcctg К, где К - коэффициент качества ротора с учетом влияния г раниц. Действительно, при |ap| arcctg К величина О-0, т.е. сила тяги на роторах не образуется. При |ccp| arcctg К величина на роторах создается отрицательная сила тяги. Величина коэффициента силы тяги по мере увеличения угла натекания потока сср быстро растет и достигает максимума при . При известной величине ар параметры ротора /S, Cy, Cxi связаны со средним квадратом скорости натекания потока на роторы и возникающей на роторах силой тяги зависимостью

(2)

Т

S (СySinla.Pl- Cxcosa) ,y5 , , которая получена из формулы (1).

15

Движительный комплекс работает следующим образом.

С помощью обычного судового движителя 5 сравнительно небольшой мощности судну сообщается некоторая начальная скорость. При этом скорости набегающей на роторы воды должно быть достаточно для создания на роторах при их вращении силы тяги 10 для дальнейшего увеличения скорости хода судна. По мере увеличения скорости судна растет сила тяги на роторах до тех пор, пока она в сумме с тягой обычного движителя не сравняется с буксировочным сопротивлением, соответствующим наибольшей скорости судна.

Максимальная тяга на роторах достигается при .

Формула изобретения

Судовой роторный движительный комплекс, содержащий четное количество роторов, установленных на сужающейся оконечности корпуса судна симметрично относительно диаметральной плоскости последнего, причем оси вращения роторов парал- 25 лельны диаметральной плоскости судна и перпендикулярны его основной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения тяги, каждый ротор размещен на участке оконечности корпуса судна, касательные к об водам которого наклонены под углом 35-45° 30 к диаметральной плоскости судна.

20

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движительным комплексам с использованием эффекта Магнуса. Цель изобретения - повышение тяги. С помощью обычного судового движителя небольшой мощности судну сообщается начальная скорость. При вращении роторов на них возникнет сила тяги, которая увеличит скорость хода судна. По мере дальнейшего увеличения скорости судна пропорционально квадрату скорости будет расти сила тяги до тех пор, пока она в сумме с тягой обычного движителя не сравняется с буксировочным сопротивлением, соответствующим наибольшей скорости. Максимальная тяга на роторах достигается при 35°≤α р≤45°, где α р - угол натекания потока воды на ротор.

Фиг.1

Фиг. 2

V,

WL

г

61 JtГШ

ш

4-/J

Фиг. 6

Фиг.З

1 э Фиг.5

Фиг.7

RnSlndp

Фиг. в

RnSindp