Research of work of the rotting screw on the basis unsteady theory of a lifting surface
Вантажиться...
Дата
2018
Автори
Sokolyk, M. G.
Tymoshenko, V. F.
Соколик, М. Г.
Тимошенко, В. Ф.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
A numerical model marine propeller at oblique flow, as based on unsteady lifting surface to applied Vortex Lattice Method (VLM) are discussed. The propeller’s blades vortices and free trailing vortex sheet was replaced on vortex loops. Because the propeller’s blades an oblique flow moves unsteady, then result thrust, torque and lateral force are varying in angle of rotation of the propeller. Lateral force has same direction as the lateral velocity component. In order to calculate, estimate degree of influence on thrust, torque and lateral force propeller at oblique flow. According to the proposed mathematical model (MM), has been studied numerically acting oblique flow at various angles flow. There is a noticeable increase propeller thrust coefficient and lateral force coefficient with increasing bevel angle, however, the change propeller torque coefficient is insignificant. The results calculation hydrodynamic forces for different angels flow at every instantaneous time are compared with works others authors. A mathematical model of a propeller operating in oblique flow, based on an unsteady lifting surface, allows one to estimate the magnitude of the variables per revolution of forces acting both on the propeller blade and on the screw as a whole. This MM can be used as a tool to study the hydrody-namics of propellers operating in oblique flow.
Наведена математична модель (ММ) гребного гвинта в косому потоці, яка побудована на основі нестаціонарної теорії несучої поверхні з використанням методу дискретних вихорів. Вихрова система гребного гвинта включає приєднані, замкнуті вихрові контури, які моделюють лопаті і розподіляються дискретно по гвинтових поверхнях з кроком, що враховує режим помірного навантаження, тілесність лопаті і поперечну компоненту швидкості. Пелена вільних вихорів заміщається замкнутими вихровими контурами (рамками), в кожен момент часу, що сходять услід, за гвинтом. При визначенні в кожному кутовому положенні лопаті циркуляцій нестаціонарних приєднаних вихрових рамок і вільних вихорів, виконувалися граничні умови на поверхні лопаті, дотримувалися, замкнутість вихрових систем і гіпотеза Чаплигіна-Жуковського в точках сходу вихрових завіс. Система лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР), складена на основі, умови непроникності поверхні лопаті гребного гвинта, дозволила знайти циркуляції приєднаних вихорів в залежності від кутового положення лопаті або на кожному часовому кроці. За допомогою побудованої (ММ) було проведено чисельне вивчення дії косого потоку на роботу гребного гвинта для різних кутів течії. Гідродинамічні сили, що діють на гребний гвинт в косому потоці, визначалися у формі, безрозмірних коефіцієнтів, а саме, коефіцієнтів: упору, моменту і поперечної сили. За допомогою побудованої (ММ) було проведено чисельне вивчення дії косого потоку на роботу гребного гвинта при різних кутах натікання, які можуть виникати в умовах експлуатації суден, обладнаних азіподами. Подані результати розрахунків гідродинамічних сил на гвинті, у формі безрозмірних коефіцієнтів для різних кутових положень лопаті за оборот з урахуванням скоса потоку, а також порівняння їх з результатами робіт інших авторів.
Наведена математична модель (ММ) гребного гвинта в косому потоці, яка побудована на основі нестаціонарної теорії несучої поверхні з використанням методу дискретних вихорів. Вихрова система гребного гвинта включає приєднані, замкнуті вихрові контури, які моделюють лопаті і розподіляються дискретно по гвинтових поверхнях з кроком, що враховує режим помірного навантаження, тілесність лопаті і поперечну компоненту швидкості. Пелена вільних вихорів заміщається замкнутими вихровими контурами (рамками), в кожен момент часу, що сходять услід, за гвинтом. При визначенні в кожному кутовому положенні лопаті циркуляцій нестаціонарних приєднаних вихрових рамок і вільних вихорів, виконувалися граничні умови на поверхні лопаті, дотримувалися, замкнутість вихрових систем і гіпотеза Чаплигіна-Жуковського в точках сходу вихрових завіс. Система лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР), складена на основі, умови непроникності поверхні лопаті гребного гвинта, дозволила знайти циркуляції приєднаних вихорів в залежності від кутового положення лопаті або на кожному часовому кроці. За допомогою побудованої (ММ) було проведено чисельне вивчення дії косого потоку на роботу гребного гвинта для різних кутів течії. Гідродинамічні сили, що діють на гребний гвинт в косому потоці, визначалися у формі, безрозмірних коефіцієнтів, а саме, коефіцієнтів: упору, моменту і поперечної сили. За допомогою побудованої (ММ) було проведено чисельне вивчення дії косого потоку на роботу гребного гвинта при різних кутах натікання, які можуть виникати в умовах експлуатації суден, обладнаних азіподами. Подані результати розрахунків гідродинамічних сил на гвинті, у формі безрозмірних коефіцієнтів для різних кутових положень лопаті за оборот з урахуванням скоса потоку, а також порівняння їх з результатами робіт інших авторів.
Опис
Sokolyk, M. G. Research of work of the rotting screw on the basis unsteady theory of a lifting surface = Дослідження роботи гребного гвинта на основі нестаціонарної теорії несучої поверхні / M. G. Sokolyk, V. F. Tymoshenko // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2018. – № 2 (10). – P. 111–119.
Ключові слова
marine propeller, oblique flow, unsteady lifting surface, Vortex Lattice Method, vortex loops, hydrodynamic forces, гребний гвинт, косий потік, нестаціонарна несуча поверхня, метод дискретних вихорів, вихрові рамки, гідродинамічні сили