ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ВОДОМЕТНОГО РУШІЯ

Анотація

Пропонується комплекс основних гідродинамічних параметрів водометного рушія. Наведено аналітичний метод визначення оптимальних значень розрахункових параметрів, за яких досягається максимальний коефіцієнт корисної дії рушія, а також метод розрахунку параметрів, відмінних від гідродинамічно оптимальних, що розширює можливості розробника щодо оптимізації габаритів і маси рушія. Виділено ключові гідродинамічні параметри для проектування водометного рушія. Показано зв’язок між гідродинамічними параметрами водометного рушія. Роз’яснено значення основних гідродинамічних параметрів. Показано фізичний сенс оптимальних значень гідродинамічних параметрів. Представлений метод визначення граничних значень параметрів у розрахунковій точці ґрунтується на експериментальних дослідженнях, що дає змогу встановити межу області існування параметрів таких рушіїв. Цей метод разом із визначенням оптимальних параметрів за величиною коефіцієнта корисної дії, а також цього ж коефіцієнта за неоптимальних параметрів завершує завдання вибору розрахункових параметрів водометного рушія. Метод дає змогу розв’язувати такі важливі завдання, як створення рушія, що розвиває максимальний тиск за цієї кругової швидкості, або рушія з мінімальним діаметром, але з максимальним статичним коефіцієнтом корисної дії тощо. В основу методології покладено метод визначення оптимальних і граничних розрахункових параметрів з використанням рівняння Бернуллі. Дано визначення основних гідродинамічних характеристик. Методику розрахунку за методом показано на прикладі найпростішого випадку рушія з одним вентилятором, коли діаметри вхідного і вихідного каналів однакові. Результат розрахунків проілюстровано графічно. Метод зіставлення розрахункових і експериментальних даних рушіїв, що мають за рівних і різних розрахункових параметрів різні гідродинамічні схеми, дає змогу виявити особливості їхніх характеристик і застосовувати в кожному конкретному випадку ту чи іншу схему вентилятора рушія. Запропонований метод дає змогу розробляти рушій для плавального засобу під задані вимоги до нього, а також підібрати готовий рушій з наявних каталогів під конкретне завдання плавального засобу. Розглянуто особливості розрахунку рушіїв у вигляді трубчастих осьових вентиляторів із пропелерами в кільці, які є ефективнішими, ніж гребні гвинти, що дає змогу отримати виграш у габаритах плавального засобу, до того ж безпечніший і надійніший у процесі експлуатації, ніж гребний гвинт.