RU2778470C1 - Устройство для разрушения ледяного покрова - Google Patents
Устройство для разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778470C1 RU2778470C1 RU2022108513A RU2022108513A RU2778470C1 RU 2778470 C1 RU2778470 C1 RU 2778470C1 RU 2022108513 A RU2022108513 A RU 2022108513A RU 2022108513 A RU2022108513 A RU 2022108513A RU 2778470 C1 RU2778470 C1 RU 2778470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- ice
- pumps
- hull
- light
- Prior art date
Links
- 230000001154 acute Effects 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к ледокольным работам. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, которое представляет собой подводное судно, движущееся подо льдом с резонансной скоростью и возбуждающее резонансные изгибно-гравитационные волны. В носовой оконечности судна в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, по всему периметру его корпуса установлены насосы, способные откачивать за борт воду, находящуюся в пространстве между легким и прочным корпусами судна. Выходные каналы насосов расположены под острым углом к поверхности легкого корпуса судна и направлены к его носовой оконечности. Изобретение направлено на повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 2 ил.
Description
Изобретение относится к ледокольным работам, в частности, к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом, то есть путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн (ИГВ).
Известно устройство для разрушения ледяного покрова, представляющее собой подводное судно, движущееся подо льдом и возбуждающее резонансные ИГВ. В носовой оконечности судна в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, по всему периметру его корпуса установлены насосы, способные откачивать за борт воду, находящуюся в пространстве между легким и прочным корпусами судна, в радиальном по отношению к оси симметрии прочного корпуса судна направлении (RU 2277492 принят за прототип).
Недостатком устройства является ограниченность высоты возбуждаемых ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности.
Задачей изобретения является увеличение высоты ИГВ.
Технический результат заключается в увеличение высоты ИГВ, что приводит к повышению эффективности разрушения ледяного покрова.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, представляющее собой подводное судно с возможностями движения подо льдом с резонансной скоростью и возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн, при этом в носовой оконечности судна в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, по всему периметру его корпуса установлены насосы, способные откачивать за борт воду, находящуюся в пространстве между легким и прочным корпусами судна.
Отличительные: выходные каналы насосов расположены под острым углом к поверхности легкого корпуса судна и направлены к его носовой оконечности.
Общеизвестно, что куполообразные поверхности, ориентированные своей вогнутостью навстречу набегающему потоку (например, в виде купола парашюта), обладают большим лобовым сопротивлением, что позволяет их использовать в виде эффективных тормозящих устройств. Это объясняется тем, что перед такими поверхностями образуется область давления, величина которого превышает давление по сравнению с давлением при обтекании, например, плоской поверхности.
Известно (Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. - Л.: Судостроение, 1988, 288 с., см. с. 110), что с ростом гидродинамического давления в носовой оконечности судна увеличивается его волновое сопротивление, что приводит к увеличению высоты возбуждаемых волн, в том числе и ИГВ. В свою очередь, это приводит к увеличению кривизны профиля ИГВ и соответствующему росту изгибных напряжений в ледяном покрове, т.е. увеличению ледоразрушающей способности ИГВ.
Для повышения давления в носовой оконечности предлагается использовать заявляемое устройство, позволяющее при его работе создать в носовой оконечности судна своеобразную гидродинамическую завесу, т.е. сформировать поток жидкости, направление скоростей в котором будет ориентировано поперек направлению скоростей набегающего потока, т.е. направлению движения судна. А это, как известно (Л.Г. Лойцянский. Механика жидкости и газа. М.: Наука. - 1978. - 736 с., см. с. 32), неизбежно приведет к искривлению линий тока. В свою очередь, отклонение частиц реальной (вязкой) жидкости от своего первоначального направления движения сопровождается изменением давления в ее потоке (если при отклонении частиц их скорость падает, то давление растет, и наоборот). Таким образом, сформировав в носовой оконечности судна, где всегда возникает область повышенного давления, гидродинамическую завесу (гидродинамическую "стену") в виде куполообразной поверхности, можно дополнительно (по сравнению с прототипом) повысить давление в этом месте судна. Это позволит достичь заявленный технический результат.
Устройство поясняется графически, где: на фиг.1 показан боковой вид устройства; на фиг.2 - его поперечное сечение в месте установки насосов.
Его работа осуществляется следующим образом. Под ледяным покровом 1 начинает перемещаться подводное судно 2 с резонансной скоростью νp. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна включаются насосы 4, предварительно установленные на судне. Выходные каналы насосов расположены под острым углом (α < 90°) под острым углом к поверхности легкого корпуса судна и направлены к его носовой оконечности. Насосы 4 начинают откачивать воду из пространства 5, находящегося между легким 6 и прочным 7 корпусами судна 2, выбрасывая откачиваемую воду через выходные каналы 8, расположенные под острым углом к поверхности легкого корпуса судна, в направлении к его носовой оконечности (см. фиг.2). В результате в носовой оконечности судна сформируется гидродинамическая завеса или стена в виде куполообразной поверхности 9, что приведет к возникновению области повышенного давления 10 (см. фиг. 1). Это приведет к увеличению высоты ИГВ 3 до высоты ИГВ 11 (см. фиг. 1, 2).
Claims (1)
- Устройство для разрушения ледяного покрова, представляющее собой подводное судно с возможностями движения подо льдом с резонансной скоростью и возбуждения резонансных изгибно-гравитационных волн, при этом в носовой оконечности судна в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, по всему периметру его корпуса установлены насосы, способные откачивать за борт воду, находящуюся в пространстве между легким и прочным корпусами судна, отличающееся тем, что выходные каналы насосов расположены под острым углом к поверхности легкого корпуса судна и направлены к его носовой оконечности.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2778470C1 true RU2778470C1 (ru) | 2022-08-19 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792063C1 (ru) * | 2022-11-11 | 2023-03-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2213022C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-09-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2240253C2 (ru) * | 2002-02-28 | 2004-11-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2277492C1 (ru) * | 2005-01-27 | 2006-06-10 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2756388C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-09-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ разрушения ледяного покрова |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2213022C2 (ru) * | 2000-12-21 | 2003-09-27 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2240253C2 (ru) * | 2002-02-28 | 2004-11-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2277492C1 (ru) * | 2005-01-27 | 2006-06-10 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2756388C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-09-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Способ разрушения ледяного покрова |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2792063C1 (ru) * | 2022-11-11 | 2023-03-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2793475C1 (ru) * | 2023-01-10 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2249074C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2778470C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2613658C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2353540C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2213022C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2793475C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2721221C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2792063C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2784537C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2779895C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2801370C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2277492C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2194119C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2763625C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2723587C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775045C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2277494C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2723402C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2194121C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2233227C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775049C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775904C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2757610C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2775047C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2779894C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова |