ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ - PHẦN 2 THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY - CHƯƠNG 17

Sự tương tác thuỷ động giữa thiết bị đẩy và thân tàu 17.1. Khái niệm chung về sự tương tác thuỷ động giữa thiết bị đẩy và thân tàuThân tàu tự chạy, còn thiết bị đẩy làm việc cạnh nó, về phương diện cơ thuỷ học là một hệ thống duy nhất mà giữa các phần tử của nó có sự tương tác thuỷ động lực dẫn đến sự phân bố lại các lực tác dụng lên chúng. Bản chất của sự tương tác này là sự ảnh hưởng lẫn nhau của các trường thuỷ động lực do thân tàu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ - PHẦN 2 THIẾT BỊ ĐẨY TÀU THỦY - CHƯƠNG 17 Ch¬ng 17 Sù t¬ng t¸c thuû ®éng gi÷a thiÕt bÞ ®Èy vµ th©n tµu 17.1. Kh¸i niÖm chung vÒ sù t¬ng t¸c thuû ®éng gi÷a thiÕt bÞ ®Èy vµ th©n tµu Th©n tµu tù ch¹y, cßn thiÕt bÞ ®Èy lµm viÖc c¹nh nã, vÒ ph¬ng diÖn c¬ thuû häc lµmét hÖ thèng duy nhÊt mµ gi÷a c¸c phÇn tö cña nã cã sù t¬ng t¸c thuû ®éng lùc dÉn®Õn sù ph©n bè l¹i c¸c lùc t¸c dông lªn chóng. B¶n chÊt cña sù t¬ng t¸c nµy lµ sù ¶nhhëng lÉn nhau cña c¸c trêng thuû ®éng lùc do th©n tµu vµ thiÕt bÞ ®Èy t¹o ra. ThiÕt bÞ®Èy lµm thay ®æi trêng tèc ®é vµ ¸p suÊt trªn th©n tµu. Do ®ã lùc c¶n cña tµu khi thiÕtbÞ ®Èy lµm viÖc kh«ng b»ng lùc c¶n cña tµu khi bÞ kÐo ®i. Nh vËy, kh¸c víi c¸c lùc kh«ng ®æi theo thêi gian t¸c dông lªn thiÕt bÞ ®Èy khilµm viÖc trong níc tù do, c¸c lùc t¸c dông lªn thiÕt bÞ ®Èy khi lµm viÖc sau th©n tµu dodßng ch¶y kh«ng ®Òu, song song víi thµnh phÇn cè ®Þnh cßn cã thµnh phÇn kh«ngdõng. Do thiÕt bÞ ®Èy lµm viÖc, nªn trªn th©n tµu ph¸t sinh ra ¸p suÊt kh«ng æn ®Þnh. V×vËy sù t¬ng t¸c nãi trªn kh«ng chØ x¸c ®Þnh hiÖu qu¶ sö dông c«ng suÊt cña hÖ ®énglùc, mµ cßn c¶ c¸c tÝnh chÊt khai th¸c cña tµu cã liªn quan ®Õn viÖc ph¸t sinh ¸p suÊtkh«ng æn ®Þnh trªn thiÕt bÞ ®Èy vµ th©n tµu, còng nh c¸c chÊn ®éng sinh ra bëi ¸p suÊt®ã. Khi thiÕt kÕ thiÕt bÞ ®Èy còng nh lùa chän h×nh d¸ng phÇn ®u«i tµu ®Òu ph¶i lu ý®Õn sù t¬ng t¸c nµy. Trong khi sù t¬ng t¸c lµ mét hiÖn tîng thuû ®éng phøc t¹p, th× sù nghiªn cøuchÆt chÏ nã b»ng lý thuyÕt gÆp v« vµn khã kh¨n vµ cho tíi nay vÉn cha ®em l¹i kÕtqu¶. V× vËy ®Ó nghiªn cøu hiÖn tîng ®ã ngêi ta ¸p dông ph¬ng ph¸p gÇn ®óng ®ÓxÐt riªng biÖt ¶nh hëng cña th©n tµu v¬Ý sù lµm viÖc cña thiÕt bÞ ®Èy vµ sù lµm viÖccña thiÕt bÞ ®Èy ®èi víi dßng bao th©n tµu. Khi nghiªn cøu dßng bao th©n tµu th× dßngch¶y tíi nã ®îc thay b»ng t¸c dông cña thiÕt bÞ ®Èy. ViÖc lîi dông ph¬ng ph¸p gÇn ®óng ®ã cho phÐp ¸p dông mét c¸ch kh¸ ®¬n gi¶nc¸c kÕt qu¶ thö m« h×nh chong chãng lµm viÖc ®éc lËp trong níc tù do ®Ó thiÕt kÕchong chãng lµm viÖc sau th©n tµu. Tuy nhiªn ngay theo c¸ch ®Æt vÊn ®Ò ®¬n gi¶n ®ãdùa theo c¸ch gi¶i quyÕt b»ng lý thuyÕt chØ cã thÓ nhËn ®îc c¸c hÖ thøc vÒ mÆt chÊtlîng. Ph¬ng ph¸p chÝnh ®Ó thu ®îc c¸c kÕt qu¶ vÒ mÆt sè lîng ®Ó tÝnh to¸n kh¶n¨ng di ®éng lµ thÝ nghiÖm. 17.2. Dßng theo vµ c¸c thµnh phÇn cña nã Khi tµu chuyÓn ®éng trong chÊt láng sau ®u«i tµu sÏ xuÊt hiÖn dßng níc cïngchuyÓn ®éng híng vÒ phÝa chuyÓn ®éng cña tµu vµ v× thÕ gäi lµ dßng theo. Th«ngthêng dßng theo ®îc x¸c ®Þnh t¹i n¬i ®Æt thiÕt bÞ ®Èy (t¹i ®Üa thiÕt bÞ ®Èy). Dßng theo®îc x¸c ®Þnh khi kh«ng cã thiÕt bÞ ®Èy gäi lµ dßng theo ®Þnh møc. Tæng vect¬ tèc ®é cña dßng theo t¹i mét ®iÓm bÊt k× trªn ®Üa cã thÓ ph©n ra thµnhba thµnh phÇn: híng trôc, híng tiÕp tuyÕn vµ híng b¸n kÝnh. Khi tÝnh to¸n vµ thiÕt 121kÕ thiÕt bÞ ®Èy ngêi ta chØ chó ý tíi thµnh phÇn híng trôc vµ tiÕp tuyÕn cña tèc ®édßng theo, ®îc kÝ hiÖu lµ v yx vµ v yq. LËp tØ sè : yx = v yx/v , yq = v yq/ v (17.2.1)c¸c hÖ sè yx vµ yq - gäi lµ hÖ sè dßng theo. Do h×nh d¸ng phÇn ®u«i tµu lµ phøc t¹p,tÝnh chÊt kh¸c biÖt cña dßng theo lµ møc ®é kh«ng ®ång ®Òu t¹i ®Üa thiÕt bÞ ®Èy, v× thÕc¸c hÖ sè dßng theo yx vµ yq thay ®æi tõ ®iÓm nµy sang ®iÓm kh¸c. H×nh 17.1 biÓudiÔn c¸c hÖ sè dßng theo yx. Tèc ®é dßng theo cã trÞ sè lín nhÊt ë gÇn mÆt ®èi xøng vµgi¶m dÇn vÒ hai m¹n. §èi víi tµu mét chong chãng dßng theo ®Þnh møc ®èi xøng quamÆt ph¼ng ®èi xøng (Xem H17.1.a). §èi víi tµu hai chong chãng dßng theo gÇn nh®èi xøng qua mÆt ph¼ng ®èi xøng cña gi¸ ch÷ nh©n hoÆc c¸c æ ®ì trôc (Xem H17.1.b). a) 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,5 0,4 0,3 0,3 0,1 0,3 0,2 y = 0 ,2 0,2 0,7 x 0,05 0,5 y x = 0, 0 1 0,3 0,2 ...