Теория корабля и строительная механика
Статья поступила: 11.07.2023; рецензия: 07.08.2023; финансирование: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 21-1900118).
Научная статья
УДК 532.3; 532.5; 629.585
DOI: https://doi.org/10.24866/2227-6858/2023-3/3-14
В.Л. Земляк, А.С. Васильев, В.М. Козин, Е.Г. Бабичева
ЗЕМЛЯК ВИТАЛИЙ ЛЕОНИДОВИЧ – к.ф.-м.н., доцент, заведующий лабораторией ледотехники, vellkom@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-3218-5738
ВАСИЛЬЕВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ – к.т.н., доцент, заведующий кафедрой технических дисциплин, vasil-grunt@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7783-0000
Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема
Биробиджан, Россия
КОЗИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ – д.т.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории проблем создания и обработки материалов и изделий, vellkom@list.ru
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
БАБИЧЕВА ЕЛЕНА ГРИГОРЬЕВНА – к.т.н., доцент, декан факультета информационных технологий, математики и физики, steinbockh@mail.ru
Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет
Комсомольск-на-Амуре, Россия
Влияние горизонтальных и вертикальных рулей на характер движения погруженного тела в приповерхностной водной среде
Аннотация. В работе выполнен экспериментально-теоретический анализ влияния выступающих частей в виде расположенного в горизонтальной и вертикальной плоскости кормового оперения на характер движения погруженного тела в приповерхностной водной среде и его гидродинамические характеристики. Впервые экспериментально на базе опытового бассейна получены зависимости вертикального перемещения тела, возникающего под воздействием подъемной силы, и определены углы дифферента модели при ее движении с различной скоростью. Предложен численный метод расчета, разработанный на базе программного комплекса (ПК) ANSYS 19 R2 Academic Research, позволяющий определять характер волнообразования на поверхности воды, силы и гидродинамический момент, действующие на тело с установленными в кормовой оконечности рулями со стороны жидкости при его движении в приповерхностной водной среде с различной скоростью. Выполнено сопоставление полученных результатов с данными для аналогичной модели тела, без оперения. Установлено существенное влияние на зависимости исследуемых параметров выступающих частей. Наличие рулей приводило к росту сопротивления трения и полного сопротивления. Также наблюдался рост подъемной силы, действующей на тело в результате чего модель сильнее притягивалась к поверхности воды при , а при больших относительных скоростях движения сильнее отталкивалась от поверхности, чем модель без оперения. Существенное влияние наличие рулей оказывало на угол дифферента модели и на значения гидродинамического момента.
Ключевые слова: погруженное тело, вертикальное перемещение, подъемная сила, гидродинамический момент, свободная поверхность
Для цитирования: Земляк В.Л., Васильев А.С., Козин В.М., Бабичева Е.Г. Влияние горизонтальных и вертикальных рулей на характер движения погруженного тела в приповерхностной водной среде // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2023. № 3(56). С. 3–14.