* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

797 РОТОРНОЕ СУДНО 798 Сложение скоростей частиц, находящихся од­ новременно в обоих движениях, приводит к траекториям, показанным на фиг. 4, и по уравнению Бернулли дает разность давлений и боковую составляющую. Причина возник­ новения такого циркуляционного движения Фиг. Фиг. 6. в действительной жидкости по теории Прандтл я лежит в образовании несимметричных вихрей за цилиндром (смотря по направле­ нию воздушного потока). Обтекание воздуш­ ным потоком помещенного в него цилиндра (фиг. 7) нарушает равномерное движение ча­ стиц жидкости. Это возмущение благодаря вязкости жидкости распространяется до неко­ торого предела, за к-рым движение .потока не изменяется. Поэтому можно представить, что возмущенная часть потока заключена в некоторую трубу диам. D, и рассмотреть условия протекания жидкости внутри послед­ ней. В тех -местах, где поток сужается ци­ линдром, скорость частиц возрастает, а да­ вление яшдкости падает; за цилиндром имеет место обратное явление. Кинетическая энер­ гия частиц жидкости в суженной части пот< > ка увлекает их в область повышенного давле­ ния, но частицы, которые расположены г; пограничном с цилиндром слое, благодаря трению о поверхность цилиндра, передаю­ щемуся вследствие вязкости жидкости на не­ которое расстояние от цилиндра, не развива­ ют достаточной скорости и не могут проник­ нуть в область повышенного давления за ци• линдром. Вследствие небольшой толщины пограничного слоя от­ ставание частиц в ка­ ждый момент не вызы­ вает каких-либо за­ метных возмущений, однако с течением вре­ мени они скопляются Фш за цилиндром, обра­ зуя возмущенную зону с вихревыми двиясеииями. По мере накопления частиц, обла­ дающих этими вихревыми движениями, они отрываются мимо идущими частицами и увле­ каются в поток как вихри. Если цилиндр не вращается, то образование вихрей про­ исходит симметрично (фиг. 8). При враще­ нии цилиндра эта симметрия нарушается (фиг. 9). Одностороннее образование вих­ рей в свою очередь вызывает нарушение симметрии потока, что и дает, как указано выше, поперечную слагающую. У краев ци­ линдра в виду разности давлений на цилинд­ ре и за его краем частицы жидкости могут с него соскальзывать по направлению, пер­ пендикулярному к плоскости чертежа, что уменьшает поперечную слагающую. Поэтому для наибольшего бокового смещения необ­ ходимо делать цилиндры бесконечной или большой длины или снабжать концы их осо­ быми дисками, что и делается в роторах, как показано на фиг. 1. Опыты показали, что в этом случае отношение между попе­ речной силой и площадью цилиндра, умно­ женной на квадрат скорости потока л плот­ ность яшдкости, т. н. козф. поперечной силы (см. Парусность) Са, достигает значения 9, весьма близкого к теоретическому. При этом величина Са зависит от отношения скоростей вращения цилиндра и потока, достигая мак­ симума при величине этого отношения 3—4. Для сравнения следует отметить, что д л я па­ русных судов величина Са ок. 1 и в сред­ нем составляет 0,8. Так. обр. эффективность ро­ торов при одинаковой площади поверхности в 10 раз больше эф­ фективности парусно­ го вооружения. Теоретически вели­ чину усилия, разви­ ваемого ротором, моя :но определить, исхо­ дя из вихревой теории (см.), согласно кото­ рой поле скоростей, вызываемое вращак >щимся цилиндром, мо­ жно заменить полем от прям о л иней кого ви­ х р я . Если сложить та­ кой циркуляционный ФИГ. S . & I II! . . поток с потоком, набегающим на цилиндр, то по теореме Жуковского (см. Аэродинамика) подъемная сила (поперечная сила) в г для ци­ линдра высотою в 1 см монист быть определе­ на по ф-ле f=QVC, где Q—плотность яшдкости для воздух» 1,293 • Ю , г—скорость потока в см/ск, С— циркуляция скорости (см. Вихревая теория), которая в нашем случае выражается (7=2Sc« если со—угловая скорость вращения цилин­ дра, a S—площадь поперечного сечения его* в см . По этой ф-ле величина поперечной си­ лы на 1 см высоты ротора для роторов рас­ смотренного выше Р . с. «Букау» будет равна 1,838 кг. Д л я обоих роторов при высоте их в 18,5 м поперечная сила составит G 800 кг, а развиваемая ротором мощность при скорости в 8,2 узла достигнет 380 №. До переделки .;Букау» имел мотор в 250 IP. Учитывая необ­ ходимые поправки, приведенную ф-лу следу­ ет признать пригодной для расчета роторов. Экономичность Р . с. становится очевидной, если учесть при этом потребность в челове­ ческом труде для их обслуживания. Остой­ чивость больше, чем соответствующего парус­ ного судна. На испытаниях Р . с. показали хорошую маневренность и поворотливость, так как комбинацией направлений враще­ ния роторов судну мояшо давать передний или задний ход и поворачивать его на месте или на ходу в любом направлении. Р . с. могут итти ближе к ветру, чем лучшие парус­ ники. Во время хода судно почти не имеет - 3 v 3