Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Су ағыны зерттеуге қолданылатын құрал.
Tool used to investigate the movement of water
Су туннелі – ағынды суда су астындағы денелердің гидродинамикалық қасиеттерін сынауға арналған экспериментальдық құрылғы. Ол қайта айналымды жел туннелі сияқты жұмыс істейді, бірақ жұмыс сұйықтығы ретінде суды пайдаланады. Су асты кемелерінің масштабты үлгілеріндегі күштерді өлшеу немесе гидрофойлдардағы көтеру және сүйреу сияқты байланысты құбылыстар зерттеледі. Су туннельдері кейде өлшемдерді жүргізу үшін жел туннельдерінің орнына қолданылады, себебі бөлшектік бейне жылдамдық өлшеу (PIV) сияқты техникаларды суда іске асыру оңайырақ. Көп жағдайларда, егер Рейнольдс саны бірдей болса, су асты көлігінің үлгісі ауада немесе әуе көлігі суда сыналып жатса да, нәтижелер жарамды болады. Төмен Рейнольдс саны ағыны үшін туннельдерде судың орнына май ағызуға болады. Бұл майдың жоғары тұтқырлығы ағынды төмен Рейнольдс саны үшін жоғары жылдамдықпен (және осының арқасында тұрақты ұстауға) мүмкіндік береді. Жел туннельдерінде қозғаушы күш әдетте көп қанатты, бұрылатын қанаттары бар винттер болса, су және май туннельдерінде сұйықтық сорғылармен айналдырылады, сұйықтықты тікелей инерция берудің орнына, қысымның айырмасын пайдаланып қоздырады. Сондықтан су және май туннельдерінің қайтару бөліміне ағынды басқару қажет емес; әдетте ол сорғының және қажетті ағын жылдамдығына сәйкес келетін құбыр болып табылады. Су туннельдерінің бастапқы бөлігі әдетте құбырдан (сорғыдан шығу) тұрады, оның қабырғаларында бірнеше тесіктер болады және соңы ашық, содан кейін сынақ бөліміне кірер алдында ағынды тегістеу үшін ірі және ұсақ торлар тізбегі орналасқан. Жел туннельдерінде де ықшамдау алдында торлар болуы мүмкін, бірақ су туннельдерінде олар терезелер мен есіктерге орнатылатын торлар сияқты жұқа болуы мүмкін. Сонымен қатар, көптеген су туннельдері герметикалық жабылады және кавитацияны зерттеу үшін ішкі статикалық қысымды азайтуға немесе арттыруға болады. Мұндай туннельдер кавитациялық туннельдер деп аталады.
A water tunnel is an experimental facility used for testing the hydrodynamic behavior of submerged bodies in flowing water. It functions similar to a recirculating wind tunnel, but uses water as the working fluid, and related phenomena are investigated, such as measuring the forces on scale models of submarines or lift and drag on hydrofoils. Water tunnels are sometimes used in place of wind tunnels to perform measurements because techniques like particle image velocimetry (PIV) are easier to implement in water. For many cases as long as the Reynolds number is equivalent, the results are valid, whether a submerged water vehicle model is tested in air or an aerial vehicle is tested in water. For low Reynolds number flows, tunnels can be made to run oil instead of water. The advantage is that the increased viscosity will allow the flow to be a higher speed (and thus easier to maintain in a stable manner) for a lower Reynolds number. Whereas in wind tunnels the driving force is usually sophisticated multiblade propellers with adjustable blade pitch, in water and oil tunnels the fluid is circulated with pumps, effectively using a net pressure head difference to move the fluid rather than imparting momentum on it directly. Thus the return section of water and oil tunnels does not need any flow management; typically it is just a pipe sized for the pump and desired flow speeds. The upstream section of a water tunnels generally consists of a pipe (outlet from the pump) with several holes along its side and with the end open followed by a series of coarse and fine screens to even the flow before the contraction into the test section. Wind tunnels may also have screens before the contraction, but in water tunnels they may be as fine as the screen used in window openings and screen doors. Additionally, many water tunnels are sealed and can reduce or increase the internal static pressure, to perform cavitation studies. These are referred to as cavitation tunnels.
Әдістер
Жоғары жылдамдықты құбылыс болғандықтан, кавитацияны көру үшін арнайы процедура қажет. Динамиметрге бекітілген винт ағынға орналастырылады, оның итергіш күші мен моменті винт айналу жылдамдығы (айналымдар саны) мен ағын жылдамдығының әртүрлі арақатынастарында өлшенеді. Пропеллер айналу жылдамдығымен синхронды стробоскоп кавитациялық көпіршікті тоқтатып тұрады. Осы арқылы, кавитация пропеллерге зиян келтіретінін анықтауға болады. Нақты пропеллерге ұқсастықты қамтамасыз ету үшін қысым төмендетіледі және судың газ мөлшері бақыланады. Көбінесе, туннель кеме моделінің бассейніндегі толқын каналы сияқты басқа да зертханалық жабдықтармен бірге орналасады.
Because it is a high speed phenomenon, a special procedure is needed to visualize cavitation. The propeller, attached to a dynamometer, is placed in the inflow, and its thrust and torque is measured at different ratios of propeller speed (number of revolutions) to inflow velocity. A stroboscope synchronized with the propeller speed "freezes" the cavitation bubble. By this means, it is possible to determine if the propeller would be damaged by cavitation. To ensure similarity to the full scale propeller, the pressure is lowered, and the gas content of the water is controlled. Often, a tunnel will be co located with other experimental facilities such as a wave flume at a Ship model basin.
Австралия
Австралиялық теңіз колледжі. АМК
"Australian Maritime College". AMC
Бразилия
Теңіз және мұхит инженериясы зертханасы (NAVAL), Сан-Паулу технологиялық зерттеу институты (IPT).
Laboratory of Naval and Oceanic Engineering (NAVAL), Institute for Technological Research ( IPT) of São Paulo.
Канада
Ұлттық ғылыми-зерттеу кеңесі – Океан технологиялары институтының кавитациялық туннелі, Сент-Джонс, Ньюфаундленд.
National Research Council—Institute for Ocean Technology Cavitation Tunnel, St. John's, Newfoundland.
Иран
Иран ғылым және технология университетінің қолданбалы гидродинамика зертханасы, Нармак, Тегеран. Шариф технологиялық университетінің теңіз инженерлік зертханасы, Азади даңғылы, Тегеран.
Applied Hydrodynamics Laboratory, Iran University of Science and Technology, Narmak, Tehran. Marine Engineering Laboratory, Sharif University of Technology, Azadi Av., Tehran.
Италия
Генуя университеті, Кеме құрылысы кафедрасы. INSEAN кавитациялық жабдығы, INSEAN (Кеме құрылысы саласындағы зерттеулер мен тәжірибелер ұлттық институты), Рим.
Department of Naval Architecture, University of Genoa. INSEAN Cavitation facility, INSEAN (National Institute of Studies and Experiments in Naval Architecture), Rome.