Изобретение предназначено для стабилизации пограничного слоя, у меньшения турбулентных пульсаций в пограничном слое различных тел и может быть использовано в судостроении и в других отраслях народного хозяйства для уменьшения гидродинамического сопротивления или гидравлических потерь.
Известно демпфирующее трехслойное покрытие, предназначенное для уменьшения сопротивления движущегося в воде тела и состоящее из трех гладких пластин, склеенных между собой, причем толщина наружной пластины составляет треть местной толщины пограничного слоя 1.
Недостатком такого покрытия является то, что оно может эффективно стабилизировать пограничный слой и уменьшать гидродинамическое сопротивление только при одном значении величины скорости, так как при изменении скорости движения тела изменяется толщина пограничного слоя. Это создает неудобство в эксплуатации демпфирующего покрытия ввиду того, что оно не позволяет иметь оптимальную толщину покрытия вдоль тела при изменении скорости обтекания.
Известно также демпфирующее покрытие, предназначенное для уменьшения сопротивления движущегося в воде тела и состоящее из
эластомеров, изготавливаемых по различным рецептам, причем механичесю1е свойства покрытия изменяются вдоль длины тела пропорционально скорости движения и числу Рейнольдса 2.
Недостаток этого покрытия заключается в том, что оно может уменьшать гидродинамическое сопротив.тение только при определенной скорости движения, при которой его мсчанические свойства оптимальны вдоль длит.: тела.
Поэтому такое покрытие может применяться успешно лишь при одном заранее выбран ном значении скорости движения тела.
Кроме этого, известно демпфирующее покрытие, состоящее из укрепляемых на о.бтекаомом твердом теле слоев эластичного матери;;ла, соединенных с помощью выполненных на смежных поверхностях слоев продольных в направлении движения выступов-впадин, а снабженных системой каналов, заполненных неагрессивной вязкой жидкостью и сообщенных с источником переменного статического давления 3.
Это демпфирующее покрытие, в отлично от упомянутых, позволяет регулировать механические свойства в зависимости от режимон движения, числа Рейнольд а и свойств окружающей среды. Однако недостатком такого покрытия является то, что при резком изменении температуры или плотности окружающей среды его механические свойства становятся нерегулируемыми, что снижает эффективность покрытия. Кроме того, внутренние полости в покрытми уменьшают его прочность. Целью изобретения является эффективное регулирование демпфирующих свойств покрытия при различных условиях работы, а также повышение его прочности. Это достигается тем, что в предлагаемом покрытии на наружном и смежном с ним слоях выступы-впадины выполнены но направлению движения среды, а на смежном и носледуюндем слое выступы-впадины выполнены ноперек направления движения среды, при этом зазоры между выступами и впадина.ми нижних слоев заполнены токопроводящим материалом, например тканью, образующим два параллельных токопроводящих слоя, расположенных один над другим и имеюн(их по концам поперечные полосы из токопроводящего материала, подключенные независимо к источнику тока, а каждая параллельная пара этих слоев образует вдоль покрытия изолированные секции. На фиг. 1 изображено предлагаемое регулируемое демпфирующее покрытие, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1. Покрытие состоит из слоев 1, 2, 3, выполненных из эластичного материала, например резины, имеющих различные механические свой ства и склеенных между собой вдоль новерхпостей выступов-впадин. Выступы-впадины в районе смежных поверхностей слоев 1 и 2 выполнены по направлению движения среды, а в районе смежных поверхностей слоев 2 и 3 - - по перек направления движения среды. Стрелкой В показано направление движения среды, обтекаюш,ей тело. Соединение слоев 2, 3 выполнено так, что между выступами и зпадинами слоев имеются зазоры, заполненные полосами 4 из токопроводящего материала, напри.мер ткани. Слои 1-3 изготавливаются либо s виде непрерывных полос, либо в виде отдельных пластин. В обоих случаях зазоры в слоях 2, 3, заполненные полосами 4, разбиты по длине на отдельные изолированные секции. На концах этих секций в слоях 2, 3 выполнены, поперечные каналы, заполненные эластичным вкладышем 5 и поперечными полосами 6 из такого же материала, что и полосы 4, или из другого токоцроводящего .материала. По краям секций к полосам 6 подключен источник тока либо независимо к каждому параллельному слою полос 4, либо независимо к каждой секции, либо одновре.менно ко все.му демпфирующему покрытию. Внутренняя поверхность слоя 1 выполнена эквидистантно верхней поверхности слоя 2. Соединение этих слоев осуществлено таким образом, что выступы 7 слоя 1 входят во впадины 8 слоя 2, а выступы 9 слоя 2 входят во впадины 10 слоя 1. Соединение контактирующих поверхностей слоев 2 и 3 аналогично соединению слоев 1 и 2: выступы 1 слоя 2 входят во впадины 12 слоя 3, а выступы 13 слоя 3 входят во впадины 14 слоя 2. Форма сечения выстунов-внадин в слоях 1-3 может быть произвольной. Де.мпфирующее покрытие в :J;;P };CH.OCTH от назначения приклеивают к поверхности обтекае.т,ого тела наружной стороной слоя 1 или Плотности слоев выбираются так. что плотность слоя 2 наибольшая, а плотности слоев 1 и 3 примерно равны между собой и равны плотности окружающей среды. Размеры регулируемого демпфирующего покрытия определяются технологией производства, гео.метрически.ми параметрами объекта, на которо.м закрепляется это покрытие, и «физическими особенностями течения л идкости, обтекающей объект. Исходя из этого, размеры секций выбираются для каждого конкретного объекта в соответствии с его внешними обводами, эквидистантно раскрою листов обшивки корпуса. Длина и щирина секций, содержащих токопроводящие полосы 4 и 6, определяются в общем случае технологией производства демпфирующего покрытия и должны быть меньше размеров полос или пластин на величину, достаточную для электроизо.чяции от окружающей внещней среды. На длину секций могут накладываться ограничения, зависяпдие от особенностей течения жидкости в пограничном слое. Доступу жидкости к полосам 4 и 6 препятствует электроизолирующий материал слоев 1-3. В случае регулируемого демпфирующего пок)ы тия из .нескольких секций секции склеиваются между собой торцевыми поверхностями. Работа нредлагаелюго покрытия зависит от параметров (скорости, глубины) движения телз с покрытием, степени развития возмущений в ногранично.м слое. В случае возникнове1шя толь ко начальных плоских возмущений в пограничном слое энергия воз.мущаюпщх колебаний невелика и передается эластично.му слою 1 покрытия. Часть этой энергии теряется при сообщении колебательного движения некоторо.му участку площади верхнего сплошного покрова слоя I, являющегося упругой мембраной. Другая часть энергии передается в глубь эластичного слоя 1, нри этом выступы 7 слоя 1 и выступы 9 слоя 2 деформируются. Из-за разности плотностей слоев 1 и 2 выступы 7 являются демпферами по отношению к выстуна.м 9. Наклон выступов 7 и 9 повышает податливость слоя 1. Различие плотностей слоев 2 и 3 и наличие выступов 11 и 13 обеспечивают демпфирование трехмерных возмущений, при этом выступы 13 являются демпферами по отношению к выступам И. Эластичный слой 2 покрытия вынолпяет функции массивной и плотной мембраны, укрепенной, как на пружинах, между слоями 1 и 3. Колебания этой .мембраны дополнительно диссипируют повыщенную энергию возмущения в погранично.м слое обтекае.мого тела с покрытием. Роль демпферов .мембраны и внешних возмун ений выполняют два слоя токопроводяшей полосы 4.
