Демпфирующее покрытие Советский патент 1975 года по МПК F15D1/12 

1

Изобретение относится к судостроению и авиастроению и предназначено для стабилизации пограничного слоя и снижения гидродинамического сопротивления.

По основному авт. св. № 413286 известно демпфирующее покрытие, состоящее из укрепленных на обтекаемом твердом теле соединенных между собой слоев эластичного материала с внутренними полостями, заполненными вязкой жидкостью. Имеющиеся между слоями два ряда продольных полостей сообщаются между собой наклонными каналами.

Однако известное покрытие имеет недостатки: возможно применение только одного способа управления пограничным слоем, требуется больщой расход растворов полимеров.

Цель изобретения - применение комбинированных способов управления пограничным слоем и регулирование расхода полимерного материала.

Указанная цель достигается тем, что в среднем слое покрытия, вдоль рядов наклонных полостей, выполнены сквозные вертикальные каналы, а наружный слой обтянут тонкой эластичной проницаемой пленкой или сеткой.

На фиг. 1 ноказано демпфирующее покрытие, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3- поперечный разрез по Б-Б на фиг. 1.

Покрытие состоит из слоев 1, 2, 3 эластичного материала, например, резины, которые склеены между собой в замок в виде гребенки с зазорами между выступами и впадинами.

Наружный слой с внутренней стороны имеет продольные выступы 4 и впадины 5, от которых к внещней поверхности слоя отходят наклонные глухие каналы 6. Верхняя поверхность среднего слоя гребенчатая, она имеет выступы 7 и впадины 8. Нижняя новерхность слоя ровная. Выступы среднего слоя по длине пронизаны сквозными каналами 9, имеющими произвольное поперечное сечение и располагающимися либо рядами, либо в щахматном порядке.

Верхняя поверхность нижнего слоя гребенчатая, образована выступами 10 и впадинами 11. Нижняя поверхность слоя ровная, но щероховатая - для повыщения прочности клеевого сцепления покрытия с поверхностью обтекаемого тела.

Поперек выступов в нижнем слое проходят каналы 12, объединяющие продольные полости 13 и соединенные с магистральными вводами 14. Покрытие снаружи обтянуто тонкой эластичной проницаемой сеткой 15.

Стрелка В показывает направление скорости течения внещнего потока, обтекающего тело.

Предлагаемое покрытие рассчитано на применение комбинированных способов управления пограничным слоем. Так, при подаче в полости покрытия раствора полимера высокой концентрации не ниже 2000 ррт вдоль поверхности тела давление распределяется в соответствии с формой тела: вдоль некоторой части тела устанавливается избыточное давление, вдоль других частей - отрицательное давление (разрежение). В соответствии с указанным распределением статического давления покрытие посекционно сообщается с внутренним источником давления Р таким образом, что внутреннее давление Р, подаваемое в секции покрытий, соответствует внешнему распределению давления.

Перепад между этими давлениями выбирается таким, чтобы через слой 1 покрытия нарул у выдавливалось незначительное количество раствора полимерного материала, необходимого для уменьшения шероховатости эластичной сетки 15 и для создания над покрытием тонкого полимерного слоя.

При возникнове.йии начальных плоских возмущений в пограничном слое энергия возмущающих квлебайий невелика и передается эластичному слою 1. Часть ее теряется на сообщение ..колебательного некоторому участку поверхности верхнего сплошного покрова слоя 1 и сетки 15, другая часть этой энергии распространяется с волной давления вглубь эластичного слоя 1. Часть ее затрачивается на изгибную деформацию перемычек, при этом жидкость из каналов 6 начинает вытесняться в верхний ряд продольных полостей, образованных между слоями 1 и 2, и частично через пористую поверхность слоя 1 в пограничный слой набегающего потока. Наклон каналов 6 повышает податливость

слоя 1 и плавность демпфирования возмущающих колебаний. Часть энергии возмущения затрачивается на дросселирование жидкости из каналов 6.

По мере повышения энергии возмущений в пограничном слое поле давления возмущающего движения все в большей мере будет воздействовать на слой 2. Волна возмущений будет передаваться вязкой жидкости, находящейся в верхних продольных полостях, и через каналы 9 вязкой жидкости, находящейся в нижних полостях 13.

Данное покрытие позволяет применить комбинированный способ управления пограничным слоем при интенсивной распределенной подаче в пограничный слой раствора полимера низкой концентрации, для чего достаточно увеличить вышеуказанный перепад давлений.

Покрытие позволяет также применить управление- пограничным слоем путем отсасывания и вдувания жидкости в пограничный слой.

Предмет изобретения

1.Демпфирующее покрытие по авт. св. № 413286, отличающееся тем, что, с целью применения комбинированных способов

управления пограничным слоем и регулирования расхода полимерного материала, в среднем слое покрытия вдоль рядов наклонных полостей выполнены сквозные вертикальные каналы, а наружный слой обтянут тонкой

эластичной проницаемой пленкой или сеткой.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружный слой покрытия выполнен из материала с гладкой и проницаемой поверхностью.

.7 2

Фиг. 2

--/J

Я 10

Фиг. 3