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.