Hidrológiai Közlöny 1953 (33. évfolyam)
1-2. szám - Almási János: Az utolsó évtizedben végzett, hajóüzemmel kapcsolatos hidromechanikai kutatások
28 Hidrológiai Közlöny 33. évf. 1953. 1—2. sz." HAJÓZAS A vízépítési kismintakísérletek nagy csoportját alkotják a hajóvontatási kísérletek. Ezek részben a hajótest optimális formáját, részben a hajócsavar leggazdaságosabb alakját vannak hivatva megállapítani. Foglalkoznak a csavar ós hajótest által okozott áramlási viszonyoknak a hajó mozgását befolyásoló hatásával. Az utolsó tíz évben ezen a téren elért eredményekről számol be a szerző. Cikkének jelentőségét emeli, hogy épülő nagy vízépítési laboratóriumunkban most kívánják felszerelni első hajóvontatásra alkalmas csatornánkat. Az utolsó évtizedben végzett, hajóüzemmel kapcsolatos hidromechanikai kutatások ALMÁST JÁNOS Az elmúlt 10 évben a vontatókísérleti állomások részérő] 160 nagyobb tanulmány került nyilvánosságra az érdekelt államokban. Ezek a hajóforma, a csavar, a propulzió és a vontatókísérleti technika kérdéseivel foglalkoznak (1. ábra). 1 Súrlódás \ 2 Hullámzás tyjamó^ A 4. Orr | 5 Far | sSzé/es. 7 Helyzet 0 Gyors hajók 0 Teherh. n Parti h. "HolószlpHolósz^BóM] Hajóforma «Í SIS! Orsózás I 68 10. Tengerjárás és szél \ n Sekélyviz •a. Manőverezés 1 Súrlódás r Elmélet és forma \ 3Áramlás \ B *• Modelsorozotok 6 Állítható csovor e különleges cs. | Hojócsavor 7. Szárny-rezgés ek 73 B. Kavitáció 1. Propulzió Egy Ottóram. Pmoulzió C 3. Model-hajó 13 1 Lépték 2 Kísérleti technika Kísérlet 0 10 Munkák száma 15 1. ábra. Vontatókísérleti állomások által nyilvánosságra hozott munkák. Az alapvető feladat, amely a hajóformák kialakításánál jelentkezik, a hajó ellenállásának a lehető legkisebbre való csökkentése. A hajó ellenállásának két része van: 1. a hullámképző ellenállás; 2. a súrlódási ellenállás. A két ellenállás ezidőszerint matematikai úton alig, vagy-egyáltalában nem határozható meg. Ezért használják a modellvontatási módszert, amelynél a hasonlósági mechanikát alkalmazzák, mégpedig a Froudeféle törvényt a hullámképző ellenállás átszámítására, a Reynolds-féle törvényt pedig a súrlódási ellenállás átszámítására. Froude empirikus képlete ellenállásra: Ch kísérletekből nyert, sebességgel arányos állandó Q folyadék sűrűsége [kg sec 2m~ 4] v hajó, vagy modell sebessége [m/sec] 0 hajó főbordakeresztmetszete [m 2] Reynolds empirikus képlete a súrlódási ellenállásra: W r = c r--^-v 2-F c r súrlódási tényező F nedvesített felület [m 2] hullámképző A Froude-szám ) ® s a Reynolds-szám v • l \ ) egyenlősége hajónál és modellnél egyidejűv J leg úgy lenne elérhető, ha a kinematikai nyúlósságok aránya — — ]A x 3 lenne. A gyakorlatban ez v m megvalósíthatatlan. Ezért az kísérleteknél és átszámításoknál csak az egyik törvényszerűséget tudjuk figyelembevenni. A Froude-féle kísérletek alapján :' W t y 1000 • X-F-v 1'^ y folyadék fajsúlya [ltg/m 3] Á. súrlódási együttható F nedvesített (bemerült) felület [m 2] v sebesség [m/sec] W r ellenállás [kg] A mért W 0 összellenállásból kivonva a számított W r súrlódási ellenállást, kapjuk a Wu hullámképző ellenállást. A súrlódási ellenállás A értéke modellre és hajóra táblázatból vehető. Pl. a hajóhossz L — 80 m; modellépték 1:15. A modell jellemző méretei: hossz: 1= 5,33 m; nedvesített felület : F m = 6,89 m 2 ; X m = 0,171; a modell súrlódási ellenállása w r — K m • F m - v • :> 82 5 = .= l,18-«7 1> 82 5. A hajó nedvesített felülete F h = = 1550 m 2; súrlódási tényezője A.;, = 0,143 • 1,025 = = 0,1465; a hajó súrlódási ellenállása: W r— = K h -F h .v i. 82 5 = 22 7 • v a. 82 5 ; a hajó hullám•y képző ellenállása Wh =.-— • x s-Wh ; az ellenáliám sok legyőzésére fordítandó effektív teljesítmény : EHP =WoV_ 75 (1. 1. táblázatot). Tömeges mérések esetén a vontatókísérleti állomások összevont képletet alkalmaznak: W 0 = -L. a 3 (u> 0 — Ha) és EHP = A • V s (w 0—R a) V /,' _ .y'... (.% h. I . V . „1,825 ~ 1000 l A"' a 0,087 0 1 m A = 0,00 685 926--^-a 3 y A vontatókísérleti állomásvezetők nemzetközi konferenciáján, amelyet 1948. szeptemberében 10 évi megszakítás után 49 résztvevővel újból
