Умный поиск 



Название статьи РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОДОЗАБОРНОГО УСТРОЙСТВА ВОДОМЕТНОГО ДВИЖИТЕЛЯ С РАЗЛИЧНОЙ ФОРМОЙ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
Авторы

Д.Н. БРАИМ, аспирант кафедры «Гидротехническое и энергетическое строительство, водный транспорт и гидравлика», Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

И.В. КАЧАНОВ, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой «Гидротехническое и энергетическое строительство, водный транспорт и гидравлика», Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

А.В. ВОЛКОВ, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой «Гидромеханика и гидравлические машины» им. В.С. Квятковского, Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

И.М. ШАТАЛОВ, старший преподаватель кафедры «Гидротехническое и энергетическое строительство, водный транспорт и гидравлика», Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

А.П. АФАНАСЬЕВ, директор, ОАО «Белсудопроект», г. Гомель, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В. ФИЛИПЧИК, канд. техн. наук, доц., доцент кафедры «Энергоэффективные технологии», Международный государственный экологический институт имени А.Д. Сахарова Белорусского государственного университета, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

 

В рубрике МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ
Год 2026
Номер журнала 2(75)
Страницы 44–51
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 629.5.036
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2026-2-75-44-51
Аннотация

В статье приведены результаты лабораторных гидравлических исследований водозаборников судовых водометных движителей с различной формой и размерами поперечного сечения. На внутренних водных путях Республики Беларусь из-за климатических изменений образуются мелководные участки, представляющие серьезную проблему для эксплуатации флота, одним из вариантов повышения эффективности которой в условиях мелководья является применение водометных движителей, обеспечивающих движение судов с заданной скоростью. Однако общим недостатком всех современных водометных движителей является невысокий коэффициент полезного действия из-за высоких гидравлических потерь напора. Анализ результатов, достигнутых в лаборатории центра технической гидромеханики и гидромашин кафедры «Гидротехническое и энергетическое строительство, водный транспорт и гидравлика» Белорусского национального технического университета (ГЭСВТГ БНТУ) на поворотных участках пульпопроводов и лафетных пожарных стволов для пожаротушения, показал, что снижение гидравлического сопротивления на этих участках может быть достигнуто, в рамках постоянной площади, путем изменения формы и размеров их поперечного сечения [1–3]. Для проведения исследований в качестве прототипа была выбрана конструкция водозаборника полнонапорного водометного движителя с круглой формой поперечного сечения, представляющего собой два поворотных участка (входной и выходной), соединенных между собой проточной частью. Указанная конструкция водометного движителя широко используется на современных судах для эксплуатации в условиях мелководья. Для повышения эффективности по тяговой характеристике в конструкции прототипа была модифицирована проточная часть с поворотными участками путем замены круглого сечения на равновеликое по площади сечение, имеющее квадратный, прямоугольный, эллиптический и овальный профили. С этой целью были проведены лабораторные гидравлические исследования с моделями водозаборников круглого (стандартного), прямоугольного, эллиптического и овального сечений. Гидравлические исследования были проведены на моделях водозаборника, изготовленных в масштабе 1:30 в Центре технической гидромеханики и гидромашин кафедры ГЭСВТГ БНТУ. Проведенные лабораторные гидравлические исследования показали, что оптимальной формой поперечного сечения водозаборника является некруглая (прямоугольная, эллиптическая, овальная). Подобная геометрия водозаборника позволила увеличить расход и скорость воды в среднем на 8–10 % по сравнению с круглым сечением. Установленное увеличение расхода и скорости воды позволяет сделать вывод о возможном повышении тяговой характеристики водометного движителя на 3–5 %.

Ключевые слова водный транспорт, водометный движитель, водозаборник, сечение, соотношения осей, парный вихрь, лабораторные исследования, опытная установка, стенд
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Компьютерное моделирование и лабораторные гидравлические исследования поворотного участка пульпопро- вода землесосного снаряда / И.В. Качанов, К.В. Хвитько, И.М. Шаталов [и др.] // Вестник БарГУ. Серия «Технические науки». — 2023. — № 1(13). — С. 23–30. 
  2. Математическая модель движения огнетушащей жидкости в проточном тракте лафетного ствола с винтовой структуризацией потока / И.В. Качанов, И.В. Карпенчук, В.В. Пар- мон [и др.] // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. — 2013. — № 2(34). — С. 156–164. 
  3. Теоретические и компьютерные исследования дальнобойного пожарного лафетного ствола при ликвидации чрез- вычайных ситуаций на объектах промышленного и гражданского назначения / А.С. Дмитриченко, И.В. Качанов, В.А. Шкутник [и др.] // Проблемы управления речными бассейнами при освоении Сибири и Арктики в контексте глобального изменения климата планеты в XXI веке: сб. докл. XIX Междунар. науч.-практ. конф., Тюмень, 17 мар. 2017 г.: в 3 т. / Тюменский гос. ун-т; редкол.: А.Б. Храмцов (отв. ред.) [и др.]. — Тюмень, 2017. — Т. 1. — С. 59–64. 
  4. Артюшков, Л.С. Судовые движители: учебник / Л.С. Артюшков, А.Ш. Ачкинадзе, А.А. Русецкий; под ред. А.А. Русецкого. — Л.: Судостроение, 1988. — 294 с. 
  5. Анчиков, С.Л. Водометные движители: вопросы проектирования / С.Л. Анчиков. — СПб.: Реноме, 2021. — 252 с. 
  6. Куликов, С.В. Водометные движители (теория и расчет) / С.В. Куликов, М.Ф. Храмкин. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1980. — 312 с. 
  7. Папир, А.Н. Водометные движители малых судов / А.Н. Папир. — Л.: Судостроение, 1970. — 256 с. 
  8. Некрасов, Б.Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах: учебник для авиац. вузов / Б.Б. Некрасов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1967. — 368 с. 
  9. Александров, С.А. Исследование гидродинамических и кавитационных характеристик водометного движителя насосного типа, направленное на совершенствование его элементов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.08.01 / Александров Станислав Анатольевич; ФГУП «Крыловский государственный научный центр». — СПб., 2018. — 24 с. 
  10. Соколов, А.Л. Совершенствование геометрических характеристик водометного движителя насосного типа для судов и кораблей / А.Л. Соколов, С.А. Александров, Г.И. Каневский // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2023. — Т. 1, № 403. — С. 15–30. 
  11. Соколов, А.Л. Исследование ходовых качеств быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа / А.Л. Соколов, С.А. Александров, Г.И. Каневский // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2024. — Т. 3, № 409. — С. 49–58. 
  12. Патент RU 2065375C1, МПК B63H 11/10, 11/103, B63B 1/24. Полнонапорный водозаборник водометного движителя: № 93044157/11: заявлено 13.09.1993: опубл. 20.08.1996 / Соловьев А.П., Чавдаров Э.А., Яковлев В.С., Андропов В.С.; заявитель Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — URL: https:// clck.ru/3SWkZU. 
  13. Патент RU 2185307C2, B63H 11/08, B63H 11/10. Полнонапорный водозаборник водометного движителя: № 94021383/28: заявлено 07.06.1994: опубл. 20.07.2002 / Соловьев А.П., Шевчик В.А.; заявитель Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова. — URL: https://clck.ru/3SWkiE. 
  14. Идельчик, И.Е. Гидравлические сопротивления / И.Е. Идельчик. — М.; Л.: Госэнергиздат, 1954. — 316 с. 
  15. Жуков, В.А. Применение водометных движителей в современном судостроении / В.А. Жуков, А.В. Мильрат, В.Г. Никифоров // Судостроение. — 2023. — № 4(869).— С. 32–37. 
  16. A practical approach to the assessment of waterjet propulsion performance: the case of a waterjet-propelled trimaran / L. Zhang, J. Zhang, Y. Shang [et al.] // Polish Maritime Research. — 2019. — Vol. 26, iss. 4. — P. 27–38. — DOI: https:// doi.org/10.2478/pomr-2019-0063. 
  17. Zhang, Y. Numerical analysis on self-propulsion of a waterjet- propelled ship with different propulsion models / Y. Zhang, Z. Li, A. Yang // Applied Sciences. — 2022. — Vol. 12, iss. 14. — DOI: https://doi.org/10.3390/app12147148. 
  18. Li, J. Comparative study of hydrodynamic performance of submerged water jet propeller and conventional propeller under multiple operating conditions / J. Li, L. Ma, D. Chen [et al.] // Machines. — 2025. — Vol. 13, iss. 2. — DOI: https://doi. org/10.3390/machines13020147. 
  19. Parviz, G. Performance assessment of the waterjet propulsion system through a combined analytical and numerical approach / G. Parviz, R. Shademani, M.Y. Fard // International Journal of Physics. — 2013. — Vol. 1, iss. 2. — P. 22–27.