SU1678199A3 - Способ снижени сопротивлени вращению гребного винта судна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к судостроению и применимо дл  судов ледового плавани . Цель изобретени  - повышение эффективности способа при работе гребного винта в ледовых услови х. Когда сопротивление вращению гребного винта увеличиваетс  при наличии льда, газ подаетс  на засасывающую поверхность гребного винта, причем подача газа регулируетс , когда сопротивление вращению измен етс . Подача газа может быть непрерывной, но как правило она примен етс  только в течение коротких периодов, чтобы корректировать скорость вращени  гребного винта относительно соответствующего уровн . 1 з.п, ф- лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к судостроению и применимо дл  судов ледового плавани .

Цель изобретени  - повышение эффективности способа при работе гребного винта в ледовых услови х.

На фиг.1 корма судна, 1-й вариант, вид сбоку; на фиг.2 - то же, 2-й вариант; на фиг.З - гребной винт; на фиг.4 - то же, вид А на фиг.З; на фиг,5 - гребной винт в насадке , вид сбоку; на фиг.6 - то же, разрез Б-Б на фиг.5; на фиг,7 - корма судна, имеющего туннельную корму, вид сбоку.

Сопротивление вращению гребного винта судна, движущегос  во льдах, т.е. крут щий момент, противоположный движению гребного винта, возрастает, и скорость вращени  гребного винта становитс  ниже, когда лед замедл ет эксплуатационную скорость судна и когда куски льда попадают в гребной винт. Когда используетс  дизельный двигатель высокой мощности, чтобы получить максимальную выходную мощность от двигател , то важно, чтобы скорость вращени  дизельного двигател , соединенного с гребным винтом, не снижалась. Дл  этого на засасывающую поверхность гребного винта подают газ. Причем подача газа может быть увеличена, когда сопротивление вращению гребного винта, вызванное льдом, увеличиваетс . В результате подачи газа на гребной винт можно снизить гидравлическое сопротивление гребного винта, например, приблизительно на 50°. Одновременно нагрузка на гребной винт и количество протекающей через гребной винт воды снижаютс , блаО

XI оо

ю о

со

годар  чему меньшее количество льда, вызывающего сопротивление в отношении гребного винта, поступает на гребной винт вместе с водой.

Когда газ подаетс  на гребной винт, важно иметь большую часть поверхности лопасти гребного винта на засасывающей стороне, покрытой газом. Газовый пузырек преп тствует контакту засасывающей стороны лопасти с водой и льдом и снижает отрицательное давление, благодар  чему снижаетс  сопротивление гребному винту, В начальной стадии управлени , когда сопротивление понижаетс  и когда сначала образуетс  газовый пузырек, на гребной винт должно быть подано достаточное количество газа, не менее 0,5% и возможно не менее 1 % от количества воды , проход щей через гребной винт. Может потребоватьс  даже большее количество газа, например 2%. После под- ачм газа на воздушный винт, он остаетс  в контакте с лопаст ми, и подача газа может быть сокращена до уровн , равного количеству утечки газа на гребном винте. На этой стадии соответствующее количество газа может составл ть около половины количества , которое требовалось вначале, или даже меньше.

Подача газа на гребной винт может быть выполнена таким образом, что будет начинатьс , например, когда регул тор мощности приводного двигател  судна переведен за некоторый предел, когда мощ- hocrb начинает увеличиватьс . Подача может также управл тьс  посредством детектора-датчика , который измер ет скорость вращени  гребного винта и увеличивает подачу, когда скорость вращени  начинает пониматьс , Детектор-датчик может также измер ть крут щий момент гребного винта, и в этом случае подача газа начинаетс  тогда , когда увеличиваетс  крут щий момент. Детекторы-датчики другого типа, например, наблюдающие за приближением льда, также могут использоватьс , Чтобы газ мог быстро подаватьс  на гребной винт, и чтобы его эффект мог быть также быстро остановлен , точка подачи газа должна быть как можно ближе к гребному винту.

Газ может подаватьс  либо на основной гребной винт, либо только на гребные винты судна или также на гребные винты рулевого управлени . В этой св зи основной гребной винт означает все те гребные винты, мощность которых составл ет не менее половины мощности самого большого гребного винта судна. Мощность гребных винтов рулевого управлени  меньше этой мощности.

На фиг.1 в кормовой части судна 1 система трубопроводов 2 установлена таким образом, чтобы воздух проходил впереди и позади гребного винта 3. Система трубопроводов 2 имеет клапаны 4 дл  управлени  количеством воздуха. На пр мом ходу газ подаетс  из ахтерштевн  5, из лопастей гребного винта 3. На обратном ходу газ подаетс  из передней кромки рул  6. Дл  под0 ачи газа в систему трубопроводов система оборудована вентил тором 7 или компрессором . Система может быть также оборудована резервуаром 8 со сжатым воздухом. Гребной винт полностью располагаетс  ни5 же уровн  ватерлинии WL

Газ может подаватьс  из нагнетател  двигател  9 (фиг.2). Это выгодно дл  работы двигател . Когда рабоча  мощность увеличиваетс  на двигателе, то нагнетатель стре0 митс  дать двигателю больше нагнетаемого газа, который не может двигателем использоватьс , если скорость вращени  падает.

Трубопроводы проход т через гребной вал гребного винта 3 во втулку 10 гребного

5 винта, из которой канальные отверсти  11 проход т в каждую лопасть. Из каждого канального отверсти  имеютс  выходы 12.

На фиг.5 и 6 гребной винт 3 размещен в насадке 13, устаноаленной на корпусе судна

0 1. Газ пропускав ге  в наездку 13 и отверсти  14 открываютс  из него впереди гребного винта, а отверсти  15 - позади гребного винта. Опора вала гребного винта 3 снабжена точками 16 подачи газа,

5На судне с туннельной кормой (фиг.7),

котора  пригодна дл  мореходства в неглубоких водах, нижн   часть судна выгнута вверх над гребным винтом, так что образуетс  закрытое пространство 17, а гребной

0 винт 3 частично проходит в это закрытое пространство. Когда газ подаетс  в это пространство по системе трубопроводов 2, лопасти гребного винта также несут воздух вместе с ней ниже уровн  ватерлинии. Газ

5 может забиратьс  из окружающего атмосферного воздуха, а дл  отрицательного давлени , преобладающего в закрытом пространстве, воздух всасываетс  в пространство через систему трубопроводов 2

0 без внешнего источника давлени , когда клапаны 4 открыты,

Управление подачей газа может проводитьс  автоматически или вручную. Газ может подаватьс  как таковой или как смесь

5 газа и жидкости. Газ или смесь газа и жидкости могут также содержать частицы твердого вещества. Пузырьки газа могут также образовыватьс  около гребного винта или недалеко от него, подава  химикат, который ведет к образованию газа в воде, или с помощью физического средства, например, путем разложени  воды, когда электрический ток пропускаетс  через воду.

Claims (2)

1. Способ снижени  сопротивлени  вращению гребного винта судна, заключающийс  в регулируемой подаче газа на засасывающие поверхности лопастей гребного винта, отл ичающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности способа при работе гребного винта в ледовых услови х, измер ют скорость вращени  вала гребного

0

винта или крут -щий момент на валу гребного винта или детектируют приближающийс  к гребному винту лед, а подачу газа осуществл ют соответственно при уменьшении скорости вращени  вала гребного винта, или увеличении крут щего момента на валу гребного винта, или при приближении льда к гребному винту.

2. Способ по п.1,отличающийс  тем, что объемна  подача газа составл ет не менее 0,25%, преимущественно 0,5% и в частности не менее 1 % от объемного расхода воды, протекающей через гребной винт при полной мощности.

.-v

-- - -fr-- Г

фи.г.1

yLf-JLT.

ёЗЈ±

i i

-- -

.,

9

фигз

Ъ гпф

6618191

фиг.7

фиг. 6