Tiêu chuẩn chân vịt

Tham khảo sách 'tiêu chuẩn chân vịt', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiêu chuẩn chân vịt CHAÂN VÒT TRONG OÁNG Heä thoáng oáng chaân vòt. Moät trong nhöõng bieän phaùp naâng cao söùc ñaåy cuûa chaân vòt laø söû duïng heä thoáng oáng ñaïo löu vôùi chaân vòt. Trong heä thoáng naøy chaân vòt taøu thuûy ñöôïc ñaët troïn boä trong oáng truï, quay trong oáng vaø cuøng vôùi oáng taïo löïc ñaåy thöôøng lôùn hôn chaân vòt ñöùng rieâng leû. Maët caét ngang cuûa oáng ñaïo löu keát caáu hình vaønh khuyeân. Chieàu daày vaønh khuyeân coù theå coù giaù trò khoâng ñoåi hoaëc coù keát caáu khoâng ñoái xöùng qua truïc doïc. Maët caét doïc oáng cho pheùp chuùng ta quan saùt thaønh oáng döôùi daïng frofil caùnh maùy bay. Boä phaän quan troïng cuûa heä thoáng laø chaân vòt trong oáng. Ñaây coù theå laø chaân vòt böôùc coá ñònh, chaân vòt böôùc thay ñoåi. Trong nhöõng tröôøng hôïp ñaëc bieät, ví duï treân taøu phoùng mìn vaø caùc taøu laøm nhieäm vuï ñaëc bieät trong quaân ñoäi, chaân vòt trong oáng phaûi laø loaïi caùnh quay ngöôïc chieàu nhau. Töø kyõ thuaät baèng tieáng Anh duøng chæ chaân vòt trong heä thoáng naøy thöôøng ñöôïc vieát laø ducted propeller, propeller in nozzle. Nhöõng naêm ñaàu môùi ñöa vaøo öùng duïng chaân vòt trong oáng thöôøng ñöôïc goïi laø “chaân vòt trong oáng Kort” ñeå ghi coâng lao cuûa coâng ty Kort trong laõnh vöïc naøy. Ban ñaàu chaân vòt trong oáng chæ duøng cho nhöõng tröôøng hôïp laøm vieäc cuûa chaân vòt naëng, trong cheá ñoä cao hôn söùc keùo chaân vòt khoâng oáng ñeán 30% taïi cheá ñoä keùo hoaëc ñeán 50% cao hôn khi uûi baõi. Coù hai daïng chính cuûa oáng laø oáng taêng toác vaø oáng giaûm toác. Nguyeân côù ñaët teân goïi naèm ôû vaän toác doøng nöôùc taïi ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa oáng. Keát caáu oáng laøm cho vaän toác doøng khi vaøo nhoû coøn khi ra lôùn ñöôïc goïi oáng taêng toác, ngöôïc laïi seõ laø oáng giaûm toác. Hình 7.14: Caùc daïng oáng ñaëc tröng. a) OÁng taêng toác; b) OÁng thuaän caû hai chieàu tröôùc vaø sau. c) OÁng taêng toác vôùi “raõnh thoaùt Hannan”; d) OÁng giaûm toác. Profil maët caét doïc oáng taêng toác coù maët loài quay vaøo trong, meùp daày naèm veà höôùng tieán cuûa thaân taøu. Mieäng huùt naèm tröôùc, thöôøng coù dieän tích lôùn hôn dieän tích mieäng xaû naèm sau. Dieän tích tính toaùn thöôøng goïi laø dieän tích maët caét ngang cuûa oáng naèm khu vöïc giöõa taøu, taïi vò trí ñaët chaân vòt. Caùc ñaëc tröng hình hoïc chính cuûa oáng ñöôïc chæ roõ treân (H.7.15). L - chieàu daøi oáng. Trong thöïc teá thöôøng söû duïng tyû leä giöõa chieàu daøi vaø ñöôøng kính oáng laøm chieàu daøi töông ñoái ln = L / Dn , trong ñoù: chæ soá n - duøng chæ oáng ñaïo löu. C - ñoä hôû giöõa ñaàu caùnh chaân vòt vaø meùp trong oáng. Tyû leä giöõa C vaø D goïi laø ñoä hôû töông ñoái, cn = C / Dn . t - chieàu daày lôùn nhaát cuûa thaønh oáng. Tyû leä giöõa t vaø chieàu roäng profil, kyù hieäu t n = t / b goïi laø chieàu daày töông ñoái. Cx = Ax/A - tyû leä giöõa dieän tích mieäng huùt vôùi dieän tích maët caét ngang oáng. Cy = Ay/A - tyû leä giöõa dieän tích mieäng xaû vôùi dieän tích maët caét ngang oáng. Caùc heä soá treân ñöôøng naèm trong phaïm vi: L C ln = = 0, 5 ÷ 0, 9 ; cn = = 0, 005 ÷ 0, 01 ; tn = 0,11 ÷ 0,14. Dn Dn Cx = 1,15 ÷ 1,50; Cy = 1,0 ÷ 1,15. Maët caét ngang caùc oáng thoâng duïng ñoái xöùng qua truïc. Tuy nhieân ñeå taêng nhöõng tính naêng caàn thieát cho moãi loaïi taøu, oáng ñöôïc saûn xuaát döôùi daïng khoâng ñoái xöùng qua truïc. Coù oáng daày thaønh treân, moûng döôùi, coù oáng khoâng ñoái xöùng phaân boá tröôùc sau. Trong caùc cheá ñoä laøm vieäc naëng hieäu suaát ñoäng löïc cuûa heä thoáng oáng- chaân vòt cao hôn hieäu suaát chaân vòt khoâng naèm trong oáng bao. Ñieàu naøy coù theå giaûi thích nhö sau: trong thaønh phaàn löïc ñaåy cuûa heä thoáng, ngoaøi löïc ñaåy Tcv do chaân vòt taïo ra coøn coù thaønh phaàn boå sung löïc ñaåy Tn, taùc ñoäng cuøng höôùng vôùi Tev, do oáng ñaïo löu döôùi daïng caùnh sinh ra khi bò taùc ñoäng doøng chaûy. Treân (H.7.15) coù theå thaáy profil caùnh cuûa thaønh oáng ñaët sau ñuoâi taøu, nghieâng so vôùi ñöôøng doøng vaø bò di chuyeån vôùi vaän Hình 7.15: Chaân vòt trong oáng ñaïo löu. toác V. Treân moãi phaàn töû caùnh xuaát hieän löïc naâng dL, vaø ñoàng thôøi löïc ma saùt dD caûn trôû chuyeån ñoäng. Goùc nghieâng caøng lôùn, löïc dL caøng coù xu höôùng ngaû veà phía tröôùc. Vì raèng löïc naâng cuûa caùnh trong nhöõng tröôøng hôïp naøy lôùn hôn nhieàu so vôùi löïc caûn, thoâng thöôøng lôùn hôn khoaûng 25 ñeán 30 laàn, do vaäy löïc thaønh phaàn töû dL leân truïc doïc oáng lôùn hôn löïc thaønh phaàn cuûa dD treân cuøng truïc. Toång hôïp hai löïc vöøa neâu, vôùi oáng coù keát caáu hôïp lyù giaù trò cuûa dTn = (dL – dD)x seõ mang giaù trò döông, vaø coù xu höôùng ñaåy taøu veà tröôùc. Toång coäng taát caû löïc thaønh phaàn dTn chuùng ta nhaän ñöôïc löïc ñaåy boå sung Tn. Löïc ñaåy cuûa heä thoáng oáng chaân vòt ñöôïc xeùt döôùi daïng: T = Tcv + Tn (7.19) Trong maáy thaäp kyû qua, sau heä thoáng Kort thaønh coâng ôû Coäng hoøa Lieân bang Ñöùc, caùc nhaø nghieân cöùu chaân vòt taïi Haø Lan ñaõ ñöa ra haøng loaït moâ hình cuûa heä thoáng oáng-chaân vòt laøm vieäc coù hieäu quaû. Nhieàu coâng trình ñaõ ñöôïc coâng boá roäng raõi, coù theå tìm thaáy trong caùc taøi lieäu tham khaûo. Caùc oáng ñöôïc thí nghieäm taïi Wageningen mang soá lieäu sau. OÁng mang soá töø 2 ñeán 11 coù tyû leä L/Dn = 0,5 ÷ 0,83, tn = 0,125. Chaân vòt duøng trong oáng laø chaân vòt nhoùm B, boán caùnh. OÁng soá 18 ñeán 20 laøm theo tyû leä L/Dn = 0,5, tn = 0,125, duøng chaân vòt K.4-55. Töø oáng 19 caùc chuyeân gia Haø Lan ñaõ caûi bieân, thay ñoåi kích ...