Что нужно знать о кавитации. Дисковое отношение винта. Киль

Подбор лодочного винта по модели мотора

Приобретая лодочный мотор, вы получаете не так уж много. Если вы хотите, чтобы двигатель работал максимально эффективно, необходимо правильно выбрать гребной винт для лодочного мотора. Затем необходимо изучить терминологию, чтобы понять, как ориентироваться в винтах и рассчитать их размеры.

Выбор идеального пропеллера можно сравнить с выбором идеальной автомобильной шины. Вы можете использовать всесезонную шину предпочтительного размера, рекомендованного производителем, и все равно столкнуться с некачественными характеристиками. После этого не имеет значения, ровная у вас дорога или неровная. Вы можете отложить все дела и приобрести совершенно новый гребной винт, идеально подходящий для вашей лодки. Неправильно подобранный гребной винт грозит серьезно ухудшить или даже полностью уничтожить производительность двигателя.

Технические характеристики винтов, необходимые для подбора

Диаметр, шаг и количество лопастей пропеллера двигателя являются тремя основными определяющими факторами.

Диаметр гребного винта. Простое определение диаметра: это окружность гребного винта, измеренная в его рабочем положении. Для четырехлопастных пропеллеров он рассчитывается как расстояние между серединой противоположной лопасти и концом первой лопасти. Одна лопасть должна быть измерена от конца до центра ступицы, а затем умножена на два.

Значение шага винта показывает, насколько далеко может продвинуться винт за один оборот. В маркировке это значение всегда стоит на втором месте. Помните, что маркировка отражает только теоретический шаг и учитывает проскальзывание или пробуксовку.

Стандартными для гребных винтов лодок являются три или, реже, четыре лопасти. Модели длиной более шести метров обычно используют трехлопастной гребной винт, а модели длиной более шести метров — только четырехлопастной. Двухлопастные гребные винты крайне редки и обычно встречаются на небольших двигателях. Однако четырехлопастные винты являются «грузовыми» и хорошо работают на крейсерской скорости, в то время как трехлопастные лучше подходят для работы на высоких скоростях.

Размер гребного винта оказывает значительное влияние на поведение надувной лодки или катера. При большом шаге винта лодка проходит большое расстояние за один оборот, что делает ее быстрой. Но с увеличением диаметра двигатель становится тяжелее и может потянуть за собой загруженную лодку. Поэтому, чтобы улучшить скоростные характеристики, необходимо либо увеличить диаметр винта, либо уменьшить шаг. Следите за оборотами вашего двигателя. Они должны находиться в допустимых пределах.

Материалы изготовления лодочных винтов

Перед принятием решения необходимо сравнить преимущества и недостатки различных материалов для гребных винтов в зависимости от области применения. Как правило, приходится выбирать между стальными и алюминиевыми гребными винтами. Однако существуют и другие разновидности из пластика и производные из различных сплавов.

Если вы спокойны и не имеете желания плавать в пресной воде, но время от времени натыкаетесь на препятствия вроде коряг. Любой камень может исправить незначительную деформацию, но если поразить сердце или кость, то винт сломается и перестанет функционировать. И это, возможно, наименьшее страдание, которое можно испытать. На случай внезапного происшествия или смены деятельности всегда следует иметь при себе запасной вариант. Заменить его самостоятельно не составит труда, если у вас есть нужные инструменты. Поскольку алюминий — мягкий металл, любая бутылка или зазубрина способна его деформировать. Песок разъедает лопасти на мелководье, снижая их эффективность. Однако вы можете не обращать внимания на такие мелочи благодаря его низкой цене и защите редуктора, который имеет более важное значение.

Пропеллер из цельной стали — лучший вариант, если быстрая езда — ваша единственная цель. Конечно, он более эффективен, чем алюминиевые винты. В результате скоростные параметры на 5-7% выше, чем у их алюминиевых аналогов. При выборе стального винта для лодочного мотора важно помнить, что он не стирается, и даже незначительный удар о бревно или дно не изменит геометрию лопастей. Однако, если удар повредит вал и ось, он повредит и гребной винт. В таких случаях может пригодиться амортизирующая пластиковая втулка.

Хотя это самый дешевый материал, он не обязательно хуже. Пластиковый гребной винт полностью устойчив к коррозии и на 30-50% прочнее алюминиевого. Пластиковый гребной винт выпрямляется при ударе о дно в 75% случаев, а не только после удара. Конструкция пластиковых (композитных) гребных винтов позволяет заменять отдельные лопасти, что значительно снижает стоимость владения.

Как выбрать подобрать хороший гребной винт?

При слабом моторе вам нужен пропеллер для тихой безветренной рыбалки. Выбирайте алюминиевый или пластиковый пропеллер. Не имеет значения количество лопастей.

Для дальних плаваний на небольшой лодке четырехлопастной алюминиевый гребной винт является гибким и экономичным вариантом.

Наиболее надежным и долговечным вариантом является гребной винт из полированной нержавеющей стали. Для судна длиной более 6 метров в этом случае практичнее выбрать четырехлопастный вариант, хотя скорость может быть и трехлопастной.

Триммер на лодочном моторе

Начнем с обсуждения максимальной скорости как важнейшего показателя лодки. Площадь соприкосновения днища с водой определяет сопротивление, создаваемое корпусом, что, в свою очередь, влияет на скорость. Площадь «смачиваемой поверхности» также можно изменять в широком диапазоне, если регулировать триммирование (изменение угла наклона лодочного мотора). Теоретически, чтобы достичь максимальной скорости, вы должны триммировать лодку как можно дальше в корму, или хотя бы на один «крен». Но в реальности это не так просто осуществить.

На больших, тяжелых лодках это невозможно. Максимальная скорость этих лодок составляет 25 узлов (или 46 км/ч). Они имеют значительную осадку даже при планировании. Кроме того, скорость падает на 2-3 узла (6-7,5 км/ч) при дифференте на корму по сравнению с тем, когда линия киля параллельна воде. Сила сопротивления выше, когда корма сильно провисает. Снижение скорости связано именно с этим.

Ваша лодка поднимется, если вы быстро отпустите мотор, одновременно нажимая кнопки «UP». Это заставит ее двигаться с максимально возможной скоростью. Следите за ней, обращайте внимание на тахометр и прислушивайтесь к шуму мотора в это время. Резкий скачок оборотов двигателя быстро устанавливает ту черту, за которую уже не стоит переступать. Это указывает на то, что дальнейший выпуск пропульсора не нужен, так как пропеллер уже набрал воздух. Когда вы достигнете этого предела, просто дважды нажмите «DOWN», чтобы опустить двигатель и вернуть стопор на место. В этот момент вы определили свою максимальную скорость.

Не все суда проходят испытания так же гладко и точно. Распределение груза на борту, нагрузка на борта и форма корпуса — все это оказывает влияние на данный процесс.

Например, гребной винт не может внезапно войти в кавитацию. В этот момент вы можете сориентироваться, используя GPS или внешний трекер на лодке, если он у вас есть. Безусловно, это может ввести в заблуждение в плане абсолютных значений. Но этот инструмент позволит обнаружить предел! Приведите обороты двигателя в норму, уменьшив угол наклона мотора. Постоянная работа двигателя на повышенных оборотах вредит ему и заставляет расходовать топливо гораздо быстрее.

На некоторых лодках о максимальной скорости будет свидетельствовать не кавитация винта, а дельфинизация — лодка начинает описывать последовательности поворотов носом на спокойной воде. Как правило, дальнейшее увеличение скорости невозможно.

Появление боковой качки и рысканья — очень серьезные симптомы полной потери контроля, если во время дельфинирования вам достаются только боковые взгляды, и ухудшают ваш комфорт на борту. как могут вести себя мощные двигатели на легких лодках. Размер их смачиваемой поверхности контакта с водой не позволяет им обеспечить курсовую устойчивость или устойчивость при крене. Если ваш мотор проседает и лодка начинает немного тонуть, вы можете использовать триммер для снижения скорости или твимер.

Конечно, скорость увеличивается, когда площадь корпуса, соприкасающаяся с водой, уменьшается, но в некоторых случаях этот искусственный дифферент на корму может фактически затруднить ускорение. Большинство лодок, независимо от типа и формы корпуса, преодолевают так называемый «горб сопротивления» при планировании, и в этот момент они могут даже наклонить нос. Переход в плоскость может быть отложен или вообще не произойти, если мотор наклонен (см. рис. 3). Лодка может только перевернуться на транец или застрять на боку, играя в эту рискованную игру. Этот трюк не следует выполнять, когда на борту находятся пассажиры. При разгоне двигатель следует включить на максимальную мощность, а кнопку UP не нажимать до тех пор, пока нос лодки не начнет опускаться.

Например, при движении может потребоваться «вывернуть мотор наизнанку». На максимальной скорости лодки становятся менее маневренными, радиус циркуляции увеличивается, и гребной винт может иногда захватывать воздух при повороте. В этих обстоятельствах предпочтительнее отказаться от скорости ради скорости, уменьшить дифферент на корму и получить четкий курс следования.

Опустите носовую часть, и это заметно улучшит мягкость хода. Это также следует делать в ветреную погоду, так как кормовое днище имеет минимальную килеватость для движения волн и будет сопровождаться прыжками и резкими ударами волн о борта лодки. Килеватость днища определяет, насколько хорошо лодка «режет» волны и разгоняется.

Палка с двумя концами, которая что-то набирает и что-то теряет, — это триммер. Выбор «золотой середины» — идеальная стратегия для нахождения золотой середины. Вы получите носовой дифферент, если слишком сильно прижмете мотор к транцу. В результате увеличения площади поверхности лодки центр сопротивления перемещается с миделя на нос, что может объяснить чрезмерную маневренность лодки и даже «чопперность» (см. рисунок). На лодках с повышенной килеватостью носовой части это наиболее очевидно. Кроме того, иногда лодка может самопроизвольно развернуться на 180 градусов и перевернуться, если мотор прижат к транцу. Есть ли у вас возможность создать такую ситуацию, повернув штурвал?

Лодка с выдающимся килем будет лежать на левом борту, закрывая скулу, в результате чрезмерного дифферента на нос. Реактивный момент винта правого вращения, который также оказывает «паразитное» усилие на руль, является причиной крена влево в этой ситуации. Современные подвесные моторы имеют ограничитель угла наклона, который вставляется в монтажное отверстие шплинта (см. рис. ).

Даже старинные моторные лодки имеют уникальные характеристики в каждой ситуации, и только опыт может определить идеальный дифферент. Компактные лодки отличаются от традиционных тем, что они тяжелее и могут рифовать. Чтобы достичь максимальной скорости при большой загрузке носовой части, необходимо дифферентировать мотор под большим углом.

С этой задачей не совсем справились спортивные лодки с несколькими радиусами. Поскольку их корпуса были построены для движения более чем на одной ноге, им не всегда нужно ставить лодку на кормовой крен. Лодка теряет скорость, если слишком сильно нажимать на нос. Транец и две ближайшие к нему ноги должны поддерживать корпус с рифом не менее чем на две ноги. Но после выбора идеального трима, его вскоре придется снова менять, потому что двигатели на этих лодках имеют такую высокую мощность, что они либо быстро опустошают топливный бак, либо поглощают топливо ведрами, что изменяет центральную центровку лодки с системой охлаждения двигателя «Супер Блюз».

Я использую триммер на лодочном моторе, но не стоит упускать из виду технические аспекты этой процедуры. Электрический мотор приводит в действие гидравлический насос на подвесных моторах, поэтому вес самого мотора во время движения и остановки не является для него такой большой проблемой. Следует помнить, что при управлении лодкой в целом расходуется много энергии. Системы отката на подвесных моторах малой мощности имеют только один режим — «быстрый». Режим «медленно» используется при регулировке дифферента на двухскоростных трансмиссиях более мощных моделей.

Кнопки триммера следует нажимать быстро и последовательно. После каждого нажатия следует делать паузу, чтобы понаблюдать за тем, что происходит в лодке. Хорошо, если двигатель оснащен индикатором угла наклона, но не следует понимать показания индикатора буквально. При последующей вылазке прежние настройки могут вообще не сработать, если до этого вы выбрали идеальный угол для максимальной скорости.

Транцевые плиты

Транцевые плиты используются для создания систем управления дифферентом. Они устанавливаются на достаточно массивные лодки. На лодке они могут производить только носовой трим (см. рис.). Для традиционных пропульсивных систем без трима регулировка осуществляется путем изменения угла наклона лодочного мотора и гребного винта соответственно.

Хотя транцевые плиты имеют свои преимущества, их также устанавливают на лодки, используемые рыболовами. Когда лодка находится на воде, можно обойтись стандартным триммером на моторе или колонке. Иногда транцевые плиты служат символом статуса лодки или второстепенным компонентом судна. При необходимости транцевые плиты могут отрегулировать ход лодки и поставить ее на ровный киль. Кроме того, из-за крена лодка может стать плоскодонной, и движение по взбаламученной воде будет сопровождаться сильными ударами (см. рис. 8 B). Проблему крена можно решить, если на лодке установлены два подвесных мотора или колонки, просто слегка приподняв мотор с этой стороны.

Опустите левую доску, чтобы исправить крен на левый борт, вызванный ветром или распределением веса на доске. Используйте правую доску, если крен происходит влево. Несмотря на кажущуюся простоту, путаница может возникнуть в любой момент. У каждой лодки свой механизм управления транцевой плитой. Согласно плану, каждая плита имеет уникальную клавишу-качалку на панели. Однако для работы такой системы необходим индикатор положения плиты, и, как следствие, его стоимость немаленькая. Проблема заключается в том, что при переключении направлений вы можете играть с плитами бесконечно долго. Вы будете пытаться исправить ситуацию с помощью другой доски, потому что крен, вызванный ветром, изменился, не произошел, или и то, и другое. И единственный раз, когда вы, скорее всего, вспомните об этом, это когда нос вашей лодки будет погружен в воду. Если вы используете транцевые плиты, возьмите за правило начинать все сначала, когда есть хоть малейшее сомнение в том, где плиты должны быть расположены по отношению к крену. Дифферентовка лодки осуществляется простым поочередным нажатием двух кнопок.

На рынке существуют интеллектуальные системы управления транцевой плитой, которые автоматически поднимают опущенную. Однако вам придется потрудиться, если система управляется кнопками «Bow Up» и «Literally». Когда вы находитесь за штурвалом незнакомого судна, разумно попросить владельца лодки проинструктировать вас об управлении. Как вариант, после отхода от берега осторожно нажмите на кнопки и попросите помощи, чтобы проверить номера. Наиболее логичная система, если исключить автоматическую работу плит в противофазе, имеет четырехкнопочный пульт управления с тремя кнопками на нем (см. рис. 10). Самая главная инструкция — никогда не использовать длительное нажатие кнопки для включения плиты, потому что это не дверной звонок. Когда в тот день мужчина резко повернул одну из кнопок управления транцевой плитой, мы чуть не столкнулись с бетонными плитами набережной. Чтобы выключить зажигание, пришлось потушить пламя. Помимо опрокидывания лодки на правый борт, левая плитка, будучи опущенной до упора, также заставила ее сделать резкий поворот. Как и в случае с триммером, для управления плитами необходимо использовать короткие удары, следя за реакцией лодки. Плиты не только оказывают заметное влияние на курс, но и могут исправить крен.

Существуют также полностью автоматизированные системы, использующие гироскопические датчики для коррекции крена. С одной стороны, это хорошая вещь, но она работает только в том случае, если вы остаетесь на одном и том же пути в течение некоторого времени. Скорость досок ограничена гидравлическими моторами, и они не реагируют на изменение крена мгновенно.

Последний совет. Морская вода может быстро вывести систему из строя, поэтому всегда поднимайте транцевые плиты в самое верхнее положение, чтобы поверхности штоков находились внутри гидроцилиндра. Большинство современных систем имеют автоматическое отключение двигателя.

Что нужно знать о гребном винте

Как работает гребной винт? Гребной винт преобразует вращение вала
двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед. При вращении винта на
поверхностях его лопастей, обращенных вперед — в сторону движения судна
(засасывающих), создается разрежение, а на обращенных назад (нагнетающих)—
повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопастях возникает
сила Y (ее называют подъемной) Разложив силу на составляющие — одну,
направленную в сторону движения судна, а вторую перпендикулярно к нему, получим
силу Р, создающую упор гребного винта, и силу Т, образующую крутящий момент,
который преодолевается двигателем.

Упор в большой степени зависит от угла атаки a
профиля лопасти. Оптимальное значение для быстроходных катерных винтов 4—8°. Если a больше оптимальной величины, то мощность двигателя непроизводительно
затрачивается на преодоление большого крутящего момента, если же угол атаки мал,
подъемная сила и, следовательно, упор Р будут невелики, мощность двигателя
окажется недоиспользованной.

На схеме, иллюстрирующей характер взаимодействия лопасти и воды, a можно представить как угол между направлением вектора
скорости набегающего на лопасть потока W и нагнетающей поверхностью. Вектор
скорости потока W образован геометрическим сложением векторов скорости
поступательного перемещения Va винта вместе с судном и скорости вращения Vr, т. скорости перемещения лопасти в плоскости, перпендикулярной оси винта.

Винтовая поверхность лопасти. На рисунке показаны силы и скорости,
действующие в каком-то одном определенном поперечном сечении лопасти,
расположенном на каком-то определенном радиусе r гребного винта. Окружная
скорость вращения V, зависит от радиуса, на котором сечение расположено (Vr =
2× p × r× n, где n — частота вращения
винта, об/с), скорость же поступательного движения винта Va остается постоянной
для любого сечения лопасти. Таким образом, чем больше r, т. чем ближе
расположен рассматриваемый участок к концу лопасти, тем больше окружная скорость
Vr, а следовательно, и суммарная скорость W.

Так как сторона Va в треугольнике рассматриваемых скоростей остается
постоянной, то по мере удаления сечения лопасти от центра необходимо
разворачивать лопасти под большим углом к оси винта, чтобы a сохранял
оптимальную величину, т. оставался одинаковым для всех сечений. Таким
образом, получается винтовая поверхность с постоянным шагом Н. Напомним, что
шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один полный
оборот винта.

Представить сложную винтовую поверхность лопасти помогает рисунок. Лопасть
при работе винта как бы скользит по направляющим угольникам, имеющим на каждом
радиусе разную длину основания, но одинаковую высоту — шаг H, и поднимается за
один оборот на величину Н. Произведение же шага на частоту вращения (Нn)
представляет собой теоретическую скорость перемещения винта вдоль оси.

Скорость судна, скорость винта и скольжение. При движении корпус судна
увлекает за собой воду, создавая попутный поток, поэтому действительная скорость
встречи винта с водой Va всегда несколько меньше, чем фактическая скорость судна
V. У быстроходных глиссирующих мотолодок разница невелика — всего 2 — 5%, так
как их корпус скользит по воде и почти не “тянет” ее за собой. У катеров, идущих
со средней скоростью хода эта разница составляет 5—8 %, а у тихоходных
водоизмещающих глубокосидящих катеров достигает 15—20 %. Сравним теперь
теоретическую скорость винта Нn со скоростью его фактического перемещения Va
относительно потока воды.

Разность Hn — Va, называемая скольжением, и обуславливает работу по пасти
винта под углом атаки a к потоку воды, имеющему
скорость W. Отношение скольжения к теоретической скорости винта в процентах
называется относительным скольжением: s = (Hn-Va)/Hn.

Максимальной величины (100 %) скольжение достигает при работе винта на судне,
пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8—15 %) имеют винты легких
гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих прогулочных мотолодок и
катеров скольжение достигает 15—25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20—40 %, а
у парусных яхт, имеющих вспомогательный двигатель, 50 — 70%.

Легкий или тяжелый гребной винт. Диаметр и шаг винта являются
важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности
двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода
судна.

Каждый двигатель имеет свою так называемую внешнюю характеристику —
зависимость снимаемой с вала мощности от частоты вращения коленчатого вала при
полностью открытом дросселе карбюратора. Такая характеристика для подвесного
мотора “Вихрь”, например, показана на рисунке (кривая 1). Максимум мощности в
21,5 л, с. двигатель развивает при 5000 об/мин.

Мощность, которая поглощается на данной лодке гребным винтом в зависимости от
частоты вращения мотора, показана на этом же рисунке не одной, а тремя кривыми —
винтовыми характеристиками 2, 3 и 4, каждая из которых соответствует
определенному гребному винту, т. винту определенного шага и диаметра.

При увеличении и шага, и диаметра винта выше оптимальных значений лопасти
захватывают и отбрасывают назад слишком большое количество воды: упор при этом
возрастает, но одновременно увеличивается и потребный крутящий момент на гребном
валу. Винтовая характеристика 2 такого винта пересекается с внешней
характеристикой двигателя 1 в точке А. Это означает, что двигатель уже достиг
предельного — максимального значения крутящего момента и не в состоянии
проворачивать гребной винт с большой частотой вращения, т. не развивает
номинальную частоту вращения и соответствующую ей номинальную мощность. В данном
случае положение точки А показывает, что двигатель отдает всего 12 л. мощности вместо 22 л. Такой гребной винт называется гидродинамически
тяжелым.

Наоборот, если шаг или диаметр винта малы (кривая 4), и упор и потребный
крутящий момент будут меньше, поэтому двигатель не только легко разовьет, но и
превысит значение номинальной частоты вращения коленвала. Режим его работы будет
характеризоваться точкой С. И в этом случае мощность двигателя будет
использоваться не полностью, а работа на слишком высоких оборотах сопряжена с
опасно большим износом деталей. При этом надо подчеркнуть, что поскольку упор
винта невелик, судно не достигнет максимально возможной скорости. Такой винт
называется гидродинамически легким.

Гребной винт, позволяющий для конкретного сочетания судна и двигателя
полностью использовать мощность последнего, называется согласованным. Для
рассматриваемого примера такой согласованный винт имеет характеристику 3,
которая пересекается с внешней характеристикой двигателя в точке В,
соответствующей его максимальной мощности.

Рисунок иллюстрирует важность правильного подбора винта на примере мотолодки
«Крым» с подвесным мотором “Вихрь”, При использовании штатного винта мотора с
шагом 300 мм мотолодка с 2 чел. на борту развивает скорость 37 км/ч. С полной
нагрузкой 4 чел, скорость лодки снижается до 22 км/ч. При замене винта другим с
шагом 264 мм скорость с полной нагрузкой повышается до 32 км/ч. Наилучшие же
результаты достигаются с гребным винтом, имеющим шаговое отношение H/D = 1,0
(шаг и диаметр равны 240 мм): максимальная скорость повышается до 40—42 км/ч,
скорость с полной нагрузкой — до 38 км/ч. Несложно сделать вывод и о
существенной экономии горючего, которую можно получить с винтом уменьшенного
шага Если со штатным винтом при нагрузке 400 кг расходуется 400 г горючего на
каждый пройденный километр пути, то при установке винта с шагом 240 мм расход
горючего составит 237 г/км.

Следует заметить, что согласованных винтов для конкретного сочетания
судна и мотора существует бесконечное множество. В самом деле, винт с несколько
большим диаметром, но несколько меньшим шагом нагрузит двигатель так же, как и
винт с меньшим диаметром и большим шагом. Существует правило: при замене
согласованного с корпусом и двигателем гребного винта другим, с близкими
величинами D и H (расхождение допустимо не более 10%), требуется, чтобы сумма
этих величин для старого и нового винтов была равна.

Однако из этого множества согласованных винтов только один винт, с
конкретными значениями D и H, будет обладать наибольшим КПД. Такой винт
называется оптимальным. Целью расчёта гребного винта как раз и является
нахождение оптимальных величин диаметра и шага.

Коэффициент полезного действия. Эффективность работы гребного
винта оценивается величиной его КПД, т. отношения полезно используемой
мощности к затрачиваемой мощности двигателя.

Не вдаваясь в подробности, отметим, что главным образом КПД некавитирующего
винта зависит от относительного скольжения винта, которое в свою очередь
определяется соотношением мощности, скорости, диаметра и частоты вращения.

Максимальная величина КПД гребного винта может достигать 70 ~ 80 %, однако на
практике довольно трудно выбрать оптимальные величины основных параметров, от
которых зависит КПД: диаметра и частоты вращения. Поэтому на малых судах КПД
реальных винтов может оказаться много ниже, составлять всего 45 %.

Максимальной эффективности гребной винт достигает при относительном
скольжении 10 — 30 %. При увеличении скольжения КПД быстро падает: при работе
винта в швартовном режиме он становится равным нулю. Подобным же образом КПД
уменьшается до нуля, когда вследствие больших оборотов при малом шаге упор винта
равен нулю.

Однако следует еще учесть взаимовлияние корпуса и винта. При работе гребной
винт захватывает и отбрасывает в корму значительные массы воды, вслед ствие чего
скорость потока, обтекающего кормовую часть корпуса повышается, а давление
падает. Этому сопутствует явление засасывания, т. появление до полнительной
силы сопротивления воды движению судна по сравнению с тем, которое оно
испытывает при буксировке. Следовательно, винт должен развивать упор,
превышающий сопротивление корпуса на некоторую величину Рe = R/(1-t) кг. Здесь t
— коэффициент засасывания, величина которого зависит от скорости движения судна
и обводов корпуса в районе расположения винта. На глиссирующих катерах и
мотолодках, на которых винт расположен под сравнительно плоским днищем и не
имеет перед собой ахтерштевня, при скоростях свыше 30 км/ч t = 0,02—0,03. На
тихоходных (10—25 км/ч) лодках и катерах, на которых гребной винт установлен за
ахтерштевнем, t = 0,06—0,15.

В свою очередь и корпус судна, образуя попутный поток, уменьшает скорость
потока воды, натекающей на гребной винт. Это учитывает коэффициент попутного
потока w: Va = V (1—w) м/с. Значения w нетрудно определить по данным,
приведенным выше.

Общий пропульсивный КПД комплекса судно—двигатель—гребной винт вычисляется по
формуле:

Обзор цен

Кавитационный теплогенератор, конечно, неестественен. Несмотря на то, что этот генератор практически идеален, цена на него завышена. Какова цена кавитационного теплового прибора в разных городах России и Украины?

В каком российском городе вводится цена на бытовой теплогенератор мощностью до 50 кВт?

Несмотря на более простые чертежи, чем у ветрогенераторов, кавитационно-вихревые теплогенераторы менее эффективны. В настоящее время в России существует ряд лидеров рынка, среди которых роторно-вихревые насосно-теплогенераторы «Радекс», НПП «Новые технологии», электровихревые ЛАТП и мини-аппарат для частного дома (МГК) ЦГК2-3к (3 кВА).

Изображение теплогенератора для торнадо

Дилерские центры и партнерские магазины есть в Беларуси, Кыргызстане и России.

Как самому сделать генератор

Первый трубчатый компонент, созданный Потаповым. Однако ему было отказано в патенте, поскольку Лазарев и Шаубергер успешно воссоздали обоснование идеального генератора, который ранее считался ненадежным «идеалом»; в настоящее время работа ведется в соответствии с их чертежами.

.

Перед началом работы необходимо выбрать вакуумный или бесконтактный насос (подходящий для скважин) в соответствии с вашими техническими условиями.

• Производительность насоса (отдельный расчет)
• Требуемая тепловая энергия
• Высота подъема
• Тип насоса (вверх или вниз).

. Большинство бытовых приборов изготавливаются с насадками или соплами, несмотря на огромное разнообразие форм и типов кавитаторов. Кроме того, его можно модернизировать для увеличения мощности генератора.

Прежде чем начать работу, подумайте о поперечном сечении отверстия между диффузором и рассеивателем. Оно должно быть шириной от 8 до 15 см и не слишком узким.

В первом случае вы повысите давление в рабочей камере, но требуемая мощность будет минимальной, поскольку объем нагретой воды не очень велик. Кроме того, небольшая разница в поперечном сечении способствует кавитационным явлениям и насыщению кислородом воды, поступающей из рабочего патрубка.

Фото — Кавитационный теплогенератор

Расширительные камеры являются необходимостью для кавитационных теплогенераторов. В зависимости от потребностей и требуемой мощности их профиль может меняться. В зависимости от этого меняется конструкция генератора.

Помощь кавитационного теплогенератора

Использование двигателей внутреннего сгорания стало причиной изменения климата. На долю транспорта приходится 40% углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, причем большая его часть приходится на частные домохозяйства. Условия для жизни на планете ухудшаются из-за выброса в атмосферу различных вредных веществ. Поэтому энергия ТЭС не может быть заменой электроэнергии. по понятным мотивам.

Перемещая энергию из одной области пространства в другую, кавитационные теплогенераторы позволяют решить некоторые сложные задачи простым способом. Генератор — это альтернативный источник тепла. Главное преимущество нагревателей заключается в том, что энергия не исчезает в воздухе. Он поддерживает тепло на омическом сопротивлении проводов и побеждает силы тяги. Все, что происходит вокруг электростанции, теряется в результате паразитного действия различных факторов. Если говорить прямо, то кавитационный генератор поможет собрать упавшие части, начав откачивать тепло из точки их образования.

• Обмотки двигателя.
• Поверхности трения.

Установка повысит эффективность, поскольку тепловые потери будут нагревать место, откуда качается вода, что уже является следствием коэффициента полезного действия. Это определенно поможет. Остальное появится из ниоткуда. Задумайтесь над этим вопросом: Что такое «на самом деле»?

• Холодильник нагревает кухню летом, эффективность падает.
• Кондиционер забирает тепло с мороза или нагнетает холод с солнечной стороны здания.

Кроме того, кавитационный теплогенератор обладает способностью устранять собственные потери. требуется, чтобы считать его перспективным. Наиболее сложной задачей является добавление большего количества пузырьков к механическому движению. Например, RU 2313036 уже имеет патент. Очевидно, что для того, чтобы перекачивать тепло, необходимо его обнаружить. Хотя это законный вопрос, многие люди не хотят признавать, что кавитационный генератор действительно существует: «Как инженер-теплотехник, я скажу — это чушь. Энергия — это не случайное явление. С помощью воды можно вырабатывать больше тепла, используя тепловые насосы». (forum.okolotok.ru) ru)

• Для извлечения энергии из сточных вод.
• Для охлаждения цехов при обогреве рабочих мест.
• Обогрев помещений без использования нефти, газа, мазута, угля, дров и т.д.

Роторный теплогенератор

Вода нагревается в пространстве между ротором и статором. Это облегчается за счет ее трения о поверхности статора и ротора, последний из которых быстро вращается. Само собой разумеется, что кавитационные процессы играют важную роль в нагревании воды. Скорость вращения должна составлять 3000 об/мин для ротора диаметром 300 мм.

Легко понять, что такая конструкция требует высокого уровня точности. Само собой разумеется, что ротор должен быть сбалансирован. Уплотнение должно быть разработано роторной машиной. Разумеется, компоненты уплотнения необходимо периодически заменять.

Согласно вышесказанному, срок службы таких агрегатов невелик. Вращающиеся теплогенераторы для воздуха более шумные. Несмотря на большую мощность, чем теплогенераторы статического типа. С помощью ротационного теплогенератора можно генерировать даже пар. Но по сравнению со статическими моделями, является ли это преимуществом при кратковременной эксплуатации?

Рассмотрим конструкцию генератора

• Труба, из которой поступает вода 1, соединена фланцем с насосом, основная задача которого — подавать воду под определенным давлением в рабочую камеру.
• Когда вода поступает в патрубок, она должна достичь необходимой скорости и давления. Это требует специально подобранных диаметров труб. Вода быстро движется к центру рабочей камеры, где несколько потоков жидкости смешиваются, создавая энергетическое давление
• Для контроля скорости движения жидкости используется специальное тормозное устройство. Он должен быть установлен на выходе и нагнетании рабочей камеры и часто делается для нефтепродуктов (отработанное масло, переработка или промывка), горячей воды в бытовых приборах.
• Жидкость движется через предохранительный клапан к противоположному изливу, где она возвращается в исходную точку благодаря функции циркуляционного насоса. Благодаря постоянному движению и вырабатывается тепло, которое может быть преобразовано в постоянную механическую энергию.

Операция основана на тех же фундаментальных принципах, что и вихревое устройство. Это:

Епот = — 2 Екин

Ekin = mV2/2 обозначает кинетическое, непостоянное движение Солнца;

Планета Земля имеет массу m кг. написано Econet

Виды кавитационных котлов отопления

Процесс изготовления кавитаторов сложен. Он может происходить несколькими способами. Теплогенераторы можно разделить на различные группы в зависимости от того, как создается кавитация.

Кавитационные теплоэлектрогенераторы: виды

• В принципе, роторный теплогенератор очень похож на центробежный насос. Здесь корпус насоса представляет собой статор, в котором установлена трубка. Также имеется камера с крыльчаткой, которая вращается как колесо. Колесо выглядит как диск и имеет массу отверстий, количество которых связано с его мощностью. Этот диск помещается в корпус насоса, который герметичен с обеих сторон. Благодаря отверстиям в крыльчатке и ее быстрому вращению образуются кавитационные пузырьки. Такие устройства разработаны не идеально, они имеют низкую эффективность и короткий срок службы.
• Статические теплогенераторы не имеют вращающихся частей. Для воспроизведения кавитации используются форсунки. Здесь центробежный насос подает струю воды в сопло, она проходит через несколько элементов и выходит через последний элемент с наименьшим отверстием. Когда вода выходит из мельчайшего отверстия, она быстро расширяется, образуя кавитационные пузырьки с газом внутри. Это приводит к нагреву воды. Эта модель имеет более длительный срок службы, чем ротационный нагреватель, но обладает еще меньшей мощностью.

У двух типов кавитационных котлов есть недостатки. В целом, их эффективность и срок службы невысоки. Конечно, в данной ситуации котел все еще можно использовать как единое целое. Возможно, он станет лучше и начнет распределяться.

Для питания такого устройства используется электричество. Однако, поскольку оно не потребляет много энергии, дальнейшее развитие может быть плодотворным.

Теплогенераторы имеют очень сложную конструкцию. Однако вы можете сконструировать его своими руками, если у вас есть математический склад ума и хорошие чертежи.

Сфера применения и виды термоэлектрических генераторов

Т ЭГ с низким КПД имеют два возможных применения.

• В местах, где нет других источников энергии.
• В процессах, где есть избыток тепла.

В качестве примера приведем несколько экземпляров таких устройств.

Энергопечи

Данные, аппаратные средства, выполняющие одну из следующих задач:

• Хоб.
• Отопление.
• Электропитание.

Это фантастическая иллюстрация, которая включает в себя все три варианта использования.

Три вещи в одной: Индигирка, Индийское море.

На изображении энергетической печи отображаются следующие параметры:

• Его вес составляет чуть более 50 килограммов (без топлива).
• Размеры: 65x43x54 см (со снятым дымоходом).
• Оптимальная загрузка органического топлива составляет 30 литров. Можно использовать лиственную древесину, торф, древесный уголь (не уголь!).
• Средняя тепловая мощность агрегата составляет около 4,5 кВт.
• Мощность электрической нагрузки 45-50 Вт.
• Стабилизированное выходное напряжение постоянного тока — 12 В.

Теоретически эти параметры вполне подходят для условий без отопления и электричества. Если мы говорим о малой мощности, то для питания других устройств или зарядки мобильных достаточно использовать адаптер от прикуривателя в автомобиле.

Радиоизотопные ТЭГ

Тепловая энергия от распада нестабильных элементов может быть высвобождена ТЭГами. Радионуклидные источники — это другое название радиоизотопных источников. Помимо того, что они имеют чрезвычайно низкий уровень топлива, они не загружаются постоянно. Недостатками являются невозможность дозаправки и требование установки радиационной защиты.

Период полураспада вещества, используемого в качестве топлива, определяет, как долго будут работать эти источники. Последний ограничивается следующими условиями:

• Высокий коэффициент объемной активности, т.е. небольшое количество вещества должно обеспечить необходимый уровень высвобождения энергии.
• Поддерживайте необходимый уровень энергии в течение длительного периода времени. На этот параметр, как было сказано выше, влияет период полураспада, например, стронций-90 имеет период полураспада 29 лет, поэтому по истечении этого срока источник потеряет половину своей мощности.
• Ионизирующее излучение должно быть удаляемым, т.е. в нем должны преобладать α-частицы.
• Необходимый уровень безопасности. То есть, ионизирующее излучение не должно наносить вред окружающей среде (в случае наземной операции) или оборудованию, предоставленному источником.

Эти изотопы отвечают критериям радиоактивности кюрия-244, плутония-38 и стронция-90.

Сфера применения РИТЕГ

Несмотря на серьезные требования, спектр применения этих источников достаточно широк. На фотографии виден РИТЭГ, который использовался космическим аппаратом «Кассини». Изотоп плутония-238 использовался в качестве ракетного топлива. За 87 лет этот элемент разрушается. К концу 20-летней миссии источник вырабатывал 650 ватт электроэнергии.

Радиоизотопное сердце Кассини

Что касается массы, то можно сказать, что большинство космических аппаратов используют РИТЭГ для питания своего оборудования, приводя в пример Cassini. К сожалению, характеристики радиоизотопных источников питания космических аппаратов в настоящее время не доступны для публикации.

На Земле ситуация идентична. Хотя РИТЭГ малоизвестен, о его особенностях знают только специалисты. Известно, что такие установки используются в качестве источника питания для навигационного оборудования только в тех случаях, когда нет других вариантов получения электроэнергии. Другими словами, речь идет об удаленных районах.

К сожалению, КУ не является хорошей заменой ТЭЦ.

На Сахалине РИТЭГ был поднят с 14-метровой глубины.

Вихревые тепловые генераторы

Тепловые агрегаты TC1 предназначены для:

Стоимость отопления 1 квадратного фута Расход энергии на отопительный сезон (210 дней) Количество ежегодно используемого топлива следующее: Газовый котел «ХМ»-96 кВт46 200 куб, м газ 46 и 29Электрические котлы РУСНИТ94 500 кг 203-321 кВтч; отопительные агрегаты Т1-07532 131 КТ40-49 Жидкотопливные котельные агрегаты с итальянской горелкой 40 320 л дизельное топливо 322,56 л на один час (24 часа).

Преимущества использования: Устройство может быть быстро установлено на единой платформе в любом месте благодаря легкому весу, простой конструкции и простоте сборки.

Без сомнения, нет необходимости в очистке воды.

Автоматическая система управления не требует постоянного присутствия сервисной бригады.

Когда установки устанавливаются непосредственно у потребителей тепла, потери тепла в теплопроводах отсутствуют.

При работе отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, такие как продукты сгорания. Это позволяет использовать его для работы в зонах повышенного риска, где мало стандартов ПДВ, когда нет ограничений на количество опасных компонентов или вредное воздействие на окружающую среду.

Установка тепловых установок имеет шестимесячный срок окупаемости.

Возможна установка электродвигателя с напряжением 6000-10500 вольт (только для 250 и 400 кВт) при недостаточной мощности трансформатора.

Достоинства и недостатки

Простое устройство, называемое кавитационным водонагревателем, использует энергию жидкости для получения тепла.

Является ли эта технология в чем-то выгодной?

• Эффективность;
• Экономия топлива;
• Доступность.

Группа принадлежностей, которые можно купить в магазине, торгующем строительными материалами.

Такое устройство по своим параметрам не будет отличаться от заводского.

• Повышенный уровень шума;
• Сложность выбора материала для рабочего бака;
• Для помещений площадью до 80 м2 мощность устройства будет слишком высокой;
• Необходимо свободное пространство для установки устройства.

Важно: При необходимости используйте специализированное оборудование для замедления воды.