Особенности использования импеллера как подруливающего устройства. Их достоинства и недостатки

51. Какие формы канала используются у подруливающих устройств?

Канал ПУ. Наиболее распространенной формой канала одноканальных, симметричных ПУ является цилиндрическая, круглая в сечении у ПУ с гребными винтами или прямоугольная у ПУ с крыльчатыми движителями.

Особое значение для эффективности ПУ имеют входная и выходная части канала. Конфигурация входной части канала ПУ должна обеспечивать отсутствие отрыва потока, благоприятное распределение давления и минимум сопротивления входу жидкости.

Конфигурация выходной части канала должна обеспечивать устойчивый отрыв струи и минимум потерь на выходе, т. е. иметь острые кромки. Необходимость одновременного удовлетворения обоих требований приводит для симметричных ПУ к компромиссным решениям(рис. 7.10). Наибольшее распространение среди таких решений получило незначительное скругление кромок отверстий канала. Иногда используются конические раструбы, но эта форма является уступкой технологии, и применение ее нежелательно.

Большой интерес представляет ступенчатая форма, позволяющая

совместить устойчивый отрыв выходящей струи с минимумом потерь

на входе.

Каналы ПУ одностороннего действия (двухканальные ПУ) должны иметь хорошо скругленный плавный вход и выход с острыми кромками. Если отверстие канала ПУ расположено в зоне наклона шпангоута, то особое внимание должно быть уделено форме нижней стороны входной части канала. Поток, втекающий в канал снизу, должен

поворачиваться в этой области более чем на 90° (рис. 7.11, а), что создает повышенную опасность отрыва. Поэтому закругление кромок в нижней части таких каналов должно иметь больший радиус, нежели в верхней части. Возможен также общий изгиб канала в вертикальной плоскости (рис. 7.11, б), однако это приводит к некоторому снижению

эффективности ПУ из-за наклона струи и увеличения сопротивления канала. Угол Twl между касательной к ватерлинии и ДП судна в зоне отверстия ПУ обычно значительно меньше угла наклона шпангоута и поэтому не требует конструктивных изменений формы входной части канала. Форма входной части канала ПУ оказывает также влия ние на сопротивление воды движению судна. С целью снижения дополнительного сопротивления, вызванного наличием отверстий и сквозного канала ПУ, входная часть последнего с кормовой стороны соединяется с корпусом с помощью ложкообразного выреза (рис. 7.12).

Хорошие результаты дает эллиптическая форма входной части (рис. 7.13), несколько улучшающая действие ПУ на ходу судна. Внутренняя часть канала ПУ имеет обычно цилиндрическую по всей длине форму. При достаточной длине канала его иногда расширяют в зоне расположения ступицы и кронштейнов, для того чтобы сохранить постоянным гидравлическое сечение. Во всех случаях общее загромождение канала ступицей и выступающими частями (элементы передачи, кронштейны) должно быть минимальным. Все выступающие части должны иметь хорошо обтекаемую форму, не допускающую отрыва.