RU2176208C2 - Водометный движитель - Google Patents

Водометный движитель Download PDF

Info

Publication number
RU2176208C2
RU2176208C2 RU99125390A RU99125390A RU2176208C2 RU 2176208 C2 RU2176208 C2 RU 2176208C2 RU 99125390 A RU99125390 A RU 99125390A RU 99125390 A RU99125390 A RU 99125390A RU 2176208 C2 RU2176208 C2 RU 2176208C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
impeller
vessel
water conduit
conduit
Prior art date
Application number
RU99125390A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99125390A (ru
Inventor
В.М. Пашин
М.А. Мавлюдов
Д.Ю. Садовников
И.В. Салазкин
Т.Б. Ибрагимова
Е.И. Овсиенко
В.И. Бурнаев
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова filed Critical Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н. Крылова
Priority to RU99125390A priority Critical patent/RU2176208C2/ru
Publication of RU99125390A publication Critical patent/RU99125390A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2176208C2 publication Critical patent/RU2176208C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к судостроению и касается вопроса создания движителей скоростных судов. Водометный движитель содержит водовод, размещенное внутри водовода и установленное на валу с кронштейном рабочее колесо. Хвостовая часть водовода выполнена в виде профилированной кольцевой насадки и вместе с рабочим колесом размещена за транцем судна так, что нижний ее край выступает под днище судна. Внутренняя поверхность насадки выполнена в виде двух круглых цилиндрических поверхностей, пересекающихся перед рабочим колесом. Ось носового цилиндра образует с основной плоскостью судна угол, равный -3...+1o. Ось кормового цилиндра совпадает с осью вала рабочего колеса. Боковая поверхность водовода вверх по потоку от насадки сформирована в виде продолжения цилиндрической поверхности носовой части насадки, а верхний свод водовода имеет криволинейную вдоль продольной оси носового цилиндра насадки поверхность, которая в каждом сечении проходит по линии хорды сегмента окружности поперечного сечения цилиндра. Достигается улучшение пропульсивных характеристик движителя на всех режимах эксплуатации судна. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания водометных движителей скоростных судов. Как известно, на скоростных судах в качестве движителей используются гребные винты и осевые водометные движители. Эти движители имеют существенные недостатки. КПД гребных винтов при больших скоростях хода существенно уменьшается. Осевые водометные движители имеют большой вес, а их характеристики нестабильны при попадании воздуха к рабочему колесу.
Известен водометный движитель по патенту РФ N 2096258, В 63 H 11/08, принятый за прототип, который содержит водовод, установленное внутри водовода на валу с кронштейном рабочее колесо, выходящие кромки лопастей которого расположены в плоскости среза водовода, совпадающей с плоскостью транца судна. В торце выходного среза водовода образована кольцевая канавка, соединенная с атмосферным воздухом, например, трубопроводом. Форма сечений лопастей рабочего колеса движителя-прототипа выбрана клиновой со ступенчатым выступом на выходящей кромке со стороны нагнетающей поверхности каждой лопасти. Этот движитель предусматривает отрывное обтекание лопастей рабочего колеса за счет попадания к ним атмосферного воздуха и возникновения на них воздушных каверн, которые позволяют за счет уменьшения профильных потерь достичь высокого КПД и исключить возможность изменения режима работы движителя при попадании в его гидравлическое сечение дополнительного количества воздуха, т.е. обеспечить стабильность его работы.
Однако такая конструкция движителя, предусматривающая размещение всего движительного комплекса в корпусе судна, является сложной, а ее реализация трудоемкой. При этом вследствие того, что выходное сечение водовода с рабочим колесом расположено не ниже плоскости днища судна, на режимах полного хода появляются дополнительные гидравлические потери в водозаборнике, снижающие пропульсивные качества судна, а на режимах разгона из-за небольшого погружения оси рабочего колеса тяговые характеристики водометного движителя могут оказаться недостаточными для преодоления горба кривой сопротивления судна. Клиновая форма сечений лопастей рабочего колеса с тупой задней кромкой существенно снижает тягу движителя на заднем ходу.
Задачей заявляемого изобретения является достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции движителя и улучшении его пропульсивных характеристик на всех режимах эксплуатации судна, включая задний ход.
Для этого в известном водометном движителе хвостовая часть водовода выполнена в виде профилированной кольцевой насадки и вместе с рабочим колесом, установленным на валу с кронштейном внутри насадки, перемещена за транец судна, прикреплена к нему и смещена вниз по транцу судна так, что нижний ее край выступает под днище судна. Внутренняя поверхность насадки выполнена в виде двух следующих друг за другом круглых цилиндрических поверхностей, пересекающихся перед рабочим колесом, с осями, ориентированными под углом друг к другу, причем ось носового цилиндра составляет с основной плоскостью судна угол, равный -3...+1 градусам, а ось кормового цилиндра совпадает с осью вала рабочего колеса. Боковая поверхность водовода вверх по потоку от насадки сформирована в виде продолжения цилиндрической поверхности носовой части насадки, а верхний свод водовода имеет криволинейную вдоль продольной оси носового цилиндра насадки поверхность, которая в каждом сечении проходит по линии хорды сегмента окружности поперечного сечения цилиндра, причем на входном сечении водовода линия указанной поверхности совпадает с плоскостью поверхности днища судна, имея в этом месте наибольшее значение по ширине, и уменьшается в направлении к насадке, исчезая у ее входного сечения. Форма сечений лопастей рабочего колеса выполнена с утолщением в направлении выходящей кромки лопасти, которая сзади имеет закругление.
Исполнение хвостовой части водовода в виде кольцевой профилированной насадки с установленным на валу с кронштейном рабочим колесом и ее крепление к транцу судна, а также выполнение внутренней поверхности насадки в виде двух пересекающихся перед рабочим колесом цилиндрических поверхностей, одна из которых (носовая) одновременно является продолжением боковой поверхности водовода, расположенного перед насадкой в днище судна, с верхним сводом этой части водовода, имеющим криволинейную вдоль продольной оси поверхность, существенно упрощает конструкцию водометного движительного комплекса и технологию его изготовления, не требующую обеспечения двойной кривизны внутренней поверхности водовода.
Перемещение насадки водовода за транец судна обеспечит гарантированное поступление атмосферного воздуха к выходящим кромкам лопастей рабочих колес, необходимого для их вентиляции. В связи с этим отпадает потребность в изготовлении в торце водовода кольцевой канавки, что также упрощает конструкцию водометного движителя. Форма сечений лопастей рабочих колес в этом случае принимается с утолщением в направлении к закругленной выходящей кромке, что приводит к улучшению условий вентиляции лопастей атмосферным воздухом, засасываемым с плоскости среза насадки, и к улучшению обтекания лопастей при реверсе и, следовательно, к увеличению тяги движителя на заднем ходу судна.
Смещение насадки водовода с рабочим колесом по транцу судна частично ниже основной плоскости днища судна позволяет повысить КПД движителя на расчетных режимах вследствие уменьшения гидравлических потерь за счет выравнивания потока вдоль продольной оси водовода и снижения неравномерности в диске рабочего колеса. Кроме этого, в предложенной конструкции водометного движителя за счет смещения насадки вниз на режимах разгона возрастает и величина погружения оси рабочего колеса, что из-за влияния сил тяжести приводит к уменьшению попутного потока, а следовательно, к росту разгонных тяговых характеристик водометного движителя, играющих для вентилируемого водометного движителя существенную роль.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан предлагаемый движитель, на фиг. 2 - поперечное сечение водовода перед насадкой и на фиг. 3 - профиль рабочего колеса и направление его обтекания на заднем ходу.
Хвостовая часть водовода 1 имеет кольцевую профилированную насадку 2, установленную за корпусом судна 3 (фиг. 1). На валу 4 с помощью кронштейна 5 установлено рабочее колесо 6. Выходящие кромки 7 лопастей 8 рабочего колеса 6 расположены в плоскости среза 9 насадки 2. Форма сечений лопастей рабочего колеса 6 выполнена с утолщением в направлении выходящей кромки 7, лопасти 8 имеют на задней кромке закругление (фиг. 3). Внутренняя часть насадки 2 сформирована с помощью круглых цилиндрических поверхностей - носовой 10 с геометрической осью 11, направленной под углом α в диапазоне -3...+1 градусов к основной плоскости (ОП) судна и кормовой 12, ось 13 которой совпадает с осью 14 вала 4 движителя. Плоскость 15 пересечения цилиндрических поверхностей 10 и 12, образующих внутреннюю часть насадки 2, расположена перед рабочим колесом 6. Насадка 2 закреплена за транцем 16 с помощью фланца 17 так, что нижний край насадки 2 выступает под днищем 18 судна. Водовод 1 в корпусе судна 3 выполнен в виде тоннеля, боковые стенки 19 которого сформированы цилиндрической поверхностью, являющейся продолжением по направлению в нос судна передней части 10 внутренней поверхности насадки 2, а верхний свод 20 образован криволинейной вдоль продольной оси 11 поверхностью, касательная плоскость к которой содержит хорду сегмента окружности поперечного сечения цилиндра (фиг. 2). При приближении к транцу ширина полки верхнего свода 20 уменьшается и у входа в насадку сечение водовода превращается в окружность.
Устройство работает следующим образом. При движении судна водоводом осуществляются прием воды из свободного потока и ее подача к рабочему колесу. Конструкция движителя обеспечивает попадание атмосферного воздуха в зону лопастной системы рабочего колеса, в результате чего образуются воздушные каверны, примыкающие к выходящим кромкам или засасывающей стороне лопастей. Эти воздушные каверны, разделяя струю движителя на отдельные части, уменьшают гидравлическое сечение движителя и выполняют функцию поджимающего сопла. Тяга движителя реализуется на рабочем колесе и водоводе. Разгон судна при помощи вентилируемого водометного движителя обеспечивается обтеканием рабочего колеса при малых скоростях хода без вентиляции при максимально возможном заглублении рабочего колеса под свободную поверхность воды.
Предлагаемая конструкция водометного движителя отличается простотой, выдвижение насадки водовода за транец судна обеспечивает вентиляцию лопастной системы движителя, а частичное заглубление насадки водовода ниже плоскости днища судна и форма сечений лопастей рабочего колеса с утолщением и закруглением выходящей кромки позволяет повысить пропульсивные качества движителя на всех режимах эксплуатации судна, включая задний ход.

Claims (1)

  1. Водометный движитель судна, содержащий водовод, размещенное внутри водовода и установленное на валу с помощью кронштейна рабочее колесо, выходящие кромки лопастей которого расположены в плоскости заднего среза водовода, отличающийся тем, что хвостовая часть водовода выполнена в виде профилированной кольцевой насадки и вместе с рабочим колесом размещена за транцем судна, прикреплена к нему и смещена вниз по транцу судна так, что нижний ее край выступает под днище судна, а внутренняя поверхность насадки выполнена в виде двух следующих одна за другой круглых цилиндрических поверхностей, пересекающихся перед рабочим колесом, с осями, ориентированными под углом друг к другу, причем ось носового цилиндра составляет с основной плоскостью судна угол, равный -3 ... +1o, а ось кормового цилиндра совпадает с осью вала рабочего колеса, при этом боковая поверхность водовода вверх по потоку от насадки сформирована в виде продолжения цилиндрической поверхности носовой части насадки, а верхний свод водовода имеет криволинейную вдоль продольной оси носового цилиндра насадки поверхность, которая в каждом сечении проходит по линии хорды сегмента окружности поперечного сечения цилиндра, причем на входном сечении водовода линия указанной поверхности совпадает с плоскостью поверхности днища судна, имея в этом месте наибольшее значение по ширине, и уменьшается в направлении к насадке, исчезая у ее входного сечения, при этом форма сечений лопастей рабочего колеса выполнена с утолщением в направлении выходящей кромки лопасти, которая сзади имеет закругление.
RU99125390A 1999-11-30 1999-11-30 Водометный движитель RU2176208C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125390A RU2176208C2 (ru) 1999-11-30 1999-11-30 Водометный движитель

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125390A RU2176208C2 (ru) 1999-11-30 1999-11-30 Водометный движитель

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99125390A RU99125390A (ru) 2001-09-10
RU2176208C2 true RU2176208C2 (ru) 2001-11-27

Family

ID=20227649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125390A RU2176208C2 (ru) 1999-11-30 1999-11-30 Водометный движитель

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176208C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617622C1 (ru) * 2015-10-22 2017-04-25 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Водометный движительный комплекс

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2617622C1 (ru) * 2015-10-22 2017-04-25 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Водометный движительный комплекс

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4370096A (en) Marine propeller
KR100255075B1 (ko) 쾌속 해상수송 선박 및 그의 운송방법
US6701862B2 (en) Bow mounted system and method for jet-propelling a submarine or torpedo through water
US8636469B2 (en) Marine propeller with reverse thrust cup
US3793980A (en) Marine propulsion system
US5720636A (en) Marine propulsor
KR20210038935A (ko) 해양 차량용 선외 워터제트를 지닌 추진장치
US3183878A (en) Hydrojet propulsion unit for water craft
US6059618A (en) Ventilated outboard motor-mounted pumpjet assembly
CN2350310Y (zh) 设有通水管道的增速船舶
US2483663A (en) Marine propulsion
EP0764577A4 (en) HYDROJET PROPULSION MACHINE FOR BOATS
US6193571B1 (en) Enhanced waterjet propulsor
US3598080A (en) Monoshaft propeller water-jet
RU2610754C2 (ru) Быстроходное судно
US4767364A (en) Advanced steering and propulsion system for ships
US4746314A (en) Combined propulsion and steering system for a motor boat with an inboard engine
US7789032B1 (en) Boat thruster apparatus and method
EP0200749A1 (en) SCREW FOR BOATS.
RU2176208C2 (ru) Водометный движитель
US6024614A (en) High performance marine propulsion system
US9127784B2 (en) Duct arrangement
US3722454A (en) Thrust augmenter
US5141456A (en) Water craft with guide fins
US20020127925A1 (en) Augmented thrust waterjet propulsor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061201