О возможности движения против волн судна с жестко закрепленной на корпусе пластиной - волнодвижителем

3 Марта 2015

11:00

Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из НИИМ МГУ

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Авторы:В.В. Прокофьев, А.К. Такмазьян, Е.В. Филатов, А.Ю. Якимов (НИИ Механики МГУ)

Докладчик: Владислав Викторович Прокофьев (НИИ Механики МГУ) , prokof@imec.msu.ru

Тезисы доклада "О возможности движения против волн судна с жестко закрепленной на корпусе пластиной - волнодвижителем"

В настоящее время известно много схем и конструкций волновых движителей, использующих в основном энергию качки самого судна. Существенное отличие обсуждаемого в докладе волнового движителя в том, что механизм создания силы тяги не связан с качкой, а лишь с взаимодействием волн с элементами конструкции судна. В качестве модели такого движителя используется погруженная в жидкость наклонная пластина, жестко скрепленная с корпусом судна. На первом этапе исследовалась пластина, закрепленная на свободно перемещающейся вдоль волнового канала тележке. На втором была построена модель судна-катамарана, оснащенная наклонной пластиной, установленной между корпусами.

Опыты показали, что в большом диапазоне параметров имеет место эффект движения судна против волн, причем средняя скорость немонотонно зависит от длины волн: имеются максимум и минимум, зависящие от параметров. Имеется оптимальное заглубление пластины-волнодвижителя, при котором скорость движения против волн максимальна. При возвышении кромки пластины над средним уровнем жидкости скорость судна меняет знак. Здесь имеется область гистерезиса: направление движения зависит от начальной скорости модели. Для параметров, обеспечивающих максимум средней скорости движения против волн, средние скорости движения по волнам и против волн примерно одинаковы, и близки, одновременно, к скорости жидкости на поверхности волны. Этот факт может служить подтверждением эффективности волнодвижителя.

Все наблюдаемые в эксперименте эффекты, включая эффект гистерезиса, получены также и в численном моделировании, проведенном в пакете XFlow, в решателе которого используется бессеточный метод решетки Больцмана. Расчеты позволили изучить детали взаимодействия волн с пластиной, в частности, процесс распространения вихрей, сходящих с кромок пластины, получить интересные сведения о механизме воздействия волн на пластину — волнодвижитель.