Гидродинамика и эксперименты...

[gromoverjetc]

Озаботился вопросом скуловых килей на планируемый пароход. Долго пытался выяснить, можно ли аналитическим методом узнать, как корпус судна обтекается водой. Выяснил, что что аналитике вопрос не поддается... Нужен натурный эксперимент.

Сделать на 3д принтере модель корпуса и обклеить ниточками не проблема, проблема с созданием обтекания. Предлагаю обсудить.

Из видимых сложностей.

Насколько велико влияние поверхности аквариума на обтекание модели? Какое расстояние от модели до стенки будет достаточным, чтобы это влияние исключить? Одна ширина корпуса, две, три...

Каково влияние поверхности воды? Надо ли корпус устанавливать в правильное, соответствующее реальной ватерлинии, положение, или можно просто закрепить в толще воды? Полагаю, что надо...

Какова должна быть скорость потока? Предполагаю, что нужно привязаться к числу фруда и модель испытывать при том же значении, что и у реального корпуса на его скоростях...

Ну и последнее это вопрос создания соответствующего потока... Когда будет понятно сечение аквариума и потребная скорость...

Также была идея заменить воду воздухом, но полагаю, что поверхность воды и волна, формируемая судном, должны сильно влиять на обтекание.

В общем очень интересно мнение сообщества...

 

[weeFOX]

идея заменить воду воздухом

Идея почти нормальная, но для подводной лодки в подводном положении.
Граница сред - вот в чем задача.

аквариума

Вы фактически опытный бассейн хотите создать - это возможно, но чрезвычайно дорого.

Вам нужны программы вычислительной гидродинамики, в поисковиках искать: Computational fluid dynamics.
Они сложные, но есть любительские двухмерные, чтобы как то представление составить, например https://apps.apple.com/ru/app/wind-tunnel-cfd-powered-by-numeca/id1049003861

 

[motoras]

Может не совсем про скуловые кили, но про успокоители качки. У меня есть мнение что они будут мешать. К примеру возьму свой кораблик Адмиралец. Ведь при разной скорости хода наклон катера относительно горизонтальной линии меняется. например свыше 15 км/ч катер заметно задирает нос, и это отчетливо видно с места рулевого. Предположим успокоители качки будут приварены под углом 45 градусов, то при изменении дифферента они будут создавать сопротивление. Это я еще не коснулся загрузки.

 

[Алексей С.]

Ну и последнее это вопрос создания соответствующего потока... Когда будет понятно сечение аквариума и потребная скорость...

Поток ламинарный создать - та ещё задача. Нужен длинный аквариум и кораблик на веревочке С приводом

 

[weeFOX]

про успокоители качки

Зависит от их длины.
На парусных яхтах скуловые кили вполне себе решение в Англии вообще популярное.

На самом деле по этому вопросу есть тема не плохая https://www.trawlerforum.com/forums/s31/rolling-chocks-ve-stabilizers-3164.html

 

[ВМГ]

Предположим успокоители качки будут приварены под углом 45 градусов, то при изменении дифферента они будут создавать сопротивление.

А прикинь, газку поддашь, и на них как на подводных крыльях взлетишь.

 

[motoras]

Зависит от их длины.
На парусных яхтах скуловые кили вполне себе решение в Англии вообще популярное.

На самом деле по этому вопросу есть тема не плохая https://www.trawlerforum.com/forums/s31/rolling-chocks-ve-stabilizers-3164.html

Темку прочитал. Да... Ломаный перевод это еще то! "Мафия чурки установили", "жена ящик ногами задвигает" и т.д.

 

[weeFOX]

Темку прочитал

Да ладно, понять можно, там и картинки есть.

 

[motoras]

А прикинь, газку поддашь, и на них как на подводных крыльях взлетишь.

Был бы газок под 200-300 л.с., так бы и было. Но мои 100 л.с. только нос поднять осиливают и больше 18 не разгоняют.

 

[weeFOX]

Если посерьезнее, то вот эта фирма https://www.brayyachtdesign.bc.ca/SNAME.htm проводила исследование влияния скуловых килей (они правда у них специальные) на экономичность - там графики есть.
Как я понимаю их принцип работы судно начинает гнать волну перед собой, один из способов ее погасить создать спереди волну в противофазе - так был придуман бульб.
Есть второй метод создать волну на миделе для противофазы впадине волны создающейся носом - вот такую волну скуловые кили и создают.

 

[weeFOX]

есть любительские двухмерные

Вот пример из простой программы.
Обтекание пучка труб

 

[Владимир Ленько]

Озаботился вопросом скуловых килей на планируемый пароход. Долго пытался выяснить, можно ли аналитическим методом узнать, как корпус судна обтекается водой. Выяснил, что что аналитике вопрос не поддается... Нужен натурный эксперимент.

Сделать на 3д принтере модель корпуса и обклеить ниточками не проблема, проблема с созданием обтекания. Предлагаю обсудить.

Из видимых сложностей.

Насколько велико влияние поверхности аквариума на обтекание модели? Какое расстояние от модели до стенки будет достаточным, чтобы это влияние исключить? Одна ширина корпуса, две, три...

Каково влияние поверхности воды? Надо ли корпус устанавливать в правильное, соответствующее реальной ватерлинии, положение, или можно просто закрепить в толще воды? Полагаю, что надо...

Какова должна быть скорость потока? Предполагаю, что нужно привязаться к числу Фруда и модель испытывать при том же значении, что и у реального корпуса на его скоростях...

Ну и последнее это вопрос создания соответствующего потока... Когда будет понятно сечение аквариума и потребная скорость...

Также была идея заменить воду воздухом, но полагаю, что поверхность воды и волна, формируемая судном, должны сильно влиять на обтекание.

В общем очень интересно мнение сообщества...

"Планируемый" - это какой ? Если обводы округлые - есть смысл ставить невысокие удлинённые скуловые кили как успокоитель качки. Обычно не мудрят и ставят по "рыбине" - наклонной плоскости примерно перпендикулярной касательной к обшивке в этом месте. Поток вовсе не ламинарный около наших корпусов. Вряд ли можно что-то выиграть, пытаясь угадать линии тока. На остроскулых корпусах "шарпи" не встречал скуловые кили, сама скула сопротивляется качке.
Интересная идея скуловых килей на миделе в дополнение к бульбу. Когда интересовался темой - задавал вопрос профессионалам из КБ Балтийского завода : "Как рассчитывают форму бульба ?" Никак.. Только опытовый бассейн и буксировка моделей (в той статье тоже виден бассейн и буксировка). Но если не отступите и осилите какую-нибудь программу по гидродинамике - поделитесь !
Моя бредовая и неосуществлённая идея с поплавками в кормовой части МСП для увеличения остойчивости и противодействия ими же волнообразованию чуть окрепла. Если можно гасить волну на миделе, как знать, может и в корме какой-то эффект возможен... Но хожу 10 км/ч как правило, гасить нечего на такой скорости.
Тема интересная, надеюсь на продолжение.

 

[gromoverjetc]

Идея почти нормальная, но для подводной лодки в подводном положении.
Граница сред - вот в чем задача.

Вы фактически опытный бассейн хотите создать - это возможно, но чрезвычайно дорого.

Вам нужны программы вычислительной гидродинамики, в поисковиках искать: Computational fluid dynamics.
Они сложные, но есть любительские двухмерные, чтобы как то представление составить, например https://apps.apple.com/ru/app/wind-tunnel-cfd-powered-by-numeca/id1049003861

Что касается софта, на двухмерном особо не прикинешь. В принципе, что моделируется на двухмерном, оно и в уме прикидывается...

А трехмерный софт, увы, в ломанном варианте отсутствует, а в фирменном стоит дорого...

Поток ламинарный создать - та ещё задача. Нужен длинный аквариум и кораблик на веревочке С приводом

Один из вариантов, это, пруд и буксировка модели с подводной камерой, закрепленной рядом...

Зависит от их длины.
На парусных яхтах скуловые кили вполне себе решение в Англии вообще популярное.

На самом деле по этому вопросу есть тема не плохая https://www.trawlerforum.com/forums/s31/rolling-chocks-ve-stabilizers-3164.html

Спасибо, тема интересная.

"Планируемый" - это какой ?

Проект 433. Обводы у него круглее некуда.. наверное самый кругло/яйцеобразный из всех...

Фотографии с просторов интернета...

 

[weeFOX]

наверное самый кругло

Так там стоят успокоители качки место спроектированное, проверенное, Вы хотите убедится или переделать?

 

[gromoverjetc]

Так там стоят успокоители качки место спроектированное, проверенное, Вы хотите убедится или переделать?

В изначальном проекте их нет, поэтому надо убедиться. Да и расположить их я хочу немного по другому, чтобы они поддерживали судно при обсыхании...

 

[Владимир Ленько]

В изначальном проекте их нет, поэтому надо убедиться. Да и расположить их я хочу немного по другому, чтобы они поддерживали судно при обсыхании...

Придётся помалкивать : это совсем другая задача, напрашиваются скуловые кили с заметным удлинением (как на той яхте с бульбом) и прочной конструкцией (и подкрепление корпуса !). Традиционные, как на фото, мнутся как бумага. У себя правил дважды : от соприкосновения с грунтом (корпус тонул после капремонта прямо на заводе во время банкета, как гласит легенда) или при неудачной постановке на кильблоки (слип в Новгороде Великом).
Да ! Ещё особенность скуловых килей : при касании мели могут помешать корпусу соскользнуть в сторону. В моём случае был сильный крен, по инерции корпус сам сошёл с банки, но горшки из сада пришлось тогда ловить (начало, 2004 г., Уницкая губа)

 

[weeFOX]

чтобы они поддерживали судно при обсыхании...

Это совершенно другая конструкция они должны быть в набор заведены и жесткость иметь - если как на фото это просто лист металла.

 

[gmdss]

Проект 433. Обводы у него круглее некуда... наверное самый кругло/яйцеобразный из всех...

Обводы красивые, округлые, хорошо обтекаемые, с кормовым подзором.Расчитаны на плавание в условиях открытых морских рейдов со скоростью хода без воза ок. 9 узлов при мощности двигателя 150 л.с. Поскольку скорость в водоизмещающем режиме совсем невысокая, то можно предположить, что правильно установленные стандартные бортовые кили не окажут на неё существенное негативное влияние.А вот позитивную роль в успокоении качки они сыграют.

 

[ayyayay]

В изначальном проекте их нет, поэтому надо убедиться. Да и расположить их я хочу немного по другому, чтобы они поддерживали судно при обсыхании...

Не будет ли воздействие измененно установленных успокоителей качки , частично экранированным килем , в первозданном назначении ?

 

[motoras]

Обводы красивые, округлые, хорошо обтекаемые, с кормовым подзором.Расчитаны на плавание в условиях открытых морских рейдов со скоростью хода без воза ок. 9 узлов при мощности двигателя 150 л.с. Поскольку скорость в водоизмещающем режиме совсем невысокая, то трудно предположить, что правильно установленные стандартные бортовые кили окажут на неё существенное негативное влияние.А вот позитивную роль в успокоении качки они сыграют.

Посмотреть вложение 82011

Классно отрисовано! Мой бы корпус так рассмотреть!