Размещено на http://www.allbest.ru/

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Курсовая работа

на тему: Исследование аэродинамических характеристик овальной трехщелевой траловой доски.

Студент: Панарьина Е. С.

Научный руководитель: Рябинин А. Н.

Санкт-Петербург 2012 г

Оглавление

Введение

Оборудование

Цель работы

Измерения

Отчетные графики

Сравнение характеристик траловой доски 1 и 2

Вывод

Список литературы

Введение

Трал представляет собой сетной мешок специальной формы, который буксируется на определенной глубине и улавливает встречающуюся на его пути рыбу. Раскрытие и расправление мешка происходит на ходу судна от сопротивления воды движению мешка, а также от действия специальной оснастки и вооружения.

При распорном траловом лове применяют траловые доски, идущие под некоторым углом к направлению движения трала. Результирующее действие потока на доску характеризуется силой, перпендикулярной плоскости доски. Эту силу можно разложить на силу сопротивления, препятствующую движению трала, и распорную силу, перпендикулярную направлению движения трала. Распорные силы двух досок обеспечивают горизонтальное раскрытие трала.

Траловые доски характеризуются гидродинамическим качеством, равным отношению их распорной силы к силе сопротивления. Силы и их отношение зависят от площади и формы доски, условий ее обтекания потоком (у дна, в толще воды), угла атаки доски.

Распорная сила траловых досок растет до углов атаки 25- 40°, а затем уменьшается. Сила сопротивления досок на малых углах атаки растет медленнее, так что максимальное значение гидродинамического качества наблюдается на углах атаки 10- 15°. Однако на таких углах мало абсолютное значение распорной силы. Вот почему траловые доски работают обычно на углах атаки 25-40°, лишь несколько меньших тех, при которых распорная сила доски достигает максимального значения.

Среди досок для донных тралов широкое распространение получили овальные трехщелевые доски . Они изготовлены из листовой стали с набором профилированных крыльев и щитков, образующих три щели. Низ доски утяжелен цельнолитым килем, что придает доске устойчивость. Цельнолитой киль и верхняя коробка приварены к крыльям и щиткам, образуя жесткую конструкцию. Овальная форма доски обеспечивает ей хорошие условия обтекания и проходимость. Щели повышают гидродинамические качества доски и устойчивость ее хода. Щели имеют небольшой угол наклона для создания углубляющей гидродинамической силы.

Угол атаки траловой доски регулируют изменением положения точки крепления лапок к доске. Например, в трехщелевой доске на предусмотрено три точки крепления лапок. Если лапки крепят в I и II положениях, то доска работает на больших углах атаки и имеет большее распорное усилие. В этих положениях лапки крепят при лове донных рыб (тресковых, камбалы), когда необходимо иметь большое горизонтальное раскрытие. При закреплении лапок в III положении распорная сила меньше, трал имеет большее вертикальное раскрытие и лучше облавливает придонные скопления.

Для нормальной работы трала и равномерного износа досок они должны идти без крена и дифферента. Крен и дифферент устраняют укорачиванием (удлинением) верхней или нижней лапки или изменением точки крепления шкентеля ваера в отверстиях дуг.

Размеры траловых досок зависят в основном от размеров трала и необходимой величины распорной силы. Обычно при донном траловом лове используют траловые доски площадью от 2 до 6,5 м2.

Траловые доски часто выполняют правого и левого хода, поэтому при приемке на судно необходимо учитывать парность досок.

Общая схема овальных трехщелевых траловых досок

Рис. 1. 1 - планка для крепления лапок; 2 - дуга; 3- киль; 4 - щели

Изучаемая модель:

Параметры:

l=0,33 м (длинна)

а=0,21 м (ширина)

S=0,06 м?

Общая схема тралового лова.

Общий вид рыболовного трала:1 -- сетный мешок трала; 2 и 3 -- верхняя и нижняя подборы; 4 -- клячовки; 5 -- кабели; 6 -- распорные доски; 7 -- ваеры.

Оборудование

траловый доска аэродинамический сопротивление

Работа выполнялась в лаборатории Научно-исследовательского института математики и механики Санкт-Петербургского Государственного университета в трубе замкнутого типа с открытой рабочей частью (установка АТ-12).

Труба имеет следующие технические характеристики: сопло круглого сечения с диаметром выходной части 1,5 м; длинна рабочей части 2,25 м; общая длинна трубы 19,5 м; высота 6,85м. Диффузор круглого сечения длинной 4,45 м с углом конусности 6°40'; обратный канал прямоугольного сечения с углом конусности 2°30'; в коленах обратного канала установлено 66 профилированных лопаток, поставленных под углом 48° к оси трубы; вентилятор четырехлопастной, деревянный диаметром 2,5 м. Конец вала вентилятора соединен при помощи мягкой муфты с электромотором постоянного тока мощностью 40 кВт с ручной регулировкой числа оборотов от 0 до 1000об/мин. Все это обеспечивает получение достаточно равномерного поля скоростей и давлений в рабочей части трубы в диапазоне скоростей от 5 до 37 м/с со степенью турбулентности потока е~0,4?0,5%.

Аэродинамическая труба AT-12

Рабочая часть.

Цель работы

Определить аэродинамические характеристики траловой доски в зависимости от изменения угла атаки. Найти угол атаки, при котором распорная сила будет достигать максимальных значений. Сравнить характеристики 2-х траловых досок.

Расчетные формулы:

Константы:

t?=22°CF=0,5

p=754 мм. рт.ст.S=0,06м?

м=0,992l=0,32м

с=0,1208 (кгс/м⁴)с²б уст=5°

г= 0,8057кгс/дм³

н=0,1481 м²/с

Измерения

б° тр=1,03

q=Ch, C =2,05

Расчет Cx, Cy

Отчетные графики

Рис.1

Рис. 2

Рис. 3

Изучили изменение коэффициентов лобового сопротивления и подъемной (распорной) силы, в зависимости от различны углов атаки. Распорная (подъемная) сила растет до углов атаки в 42°, затем наблюдается срыв потока (Рис.1). Сила лобового сопротивления на малых углах атаки растет медленнее, поэтому максимальное гидродинамическое качество наблюдается на углах атаки 10°. Однако на этих углах мало абсолютное значение распорной силы, поэтому траловая доска 2-го вида работает при угле атаки в 30-40°.

Сравнения: Траловой доски 1 и 2

Характеристики траловой доски 1:

Константы:

t?=21,5°CS=0,06м?

p=764 мм. рт.ст.l=0,35м

м=0,992б уст=3,6°

с=0,1231 (кгс/м⁴)с²

г=0,8066·10і кгс/дм³

н=0,1481 м²/с

Измерения:

б° тр.= 1,07

q=ChC =1,105

Расчет Cx, Cy.

Рис 1

Разница C(y): Распорная сила 2-й доски в среднем больше на 0,2538

Рис 2

Разница C(x): Сила лобового сопротивления 1-ой доски в среднем больше на 0,0186

Рис 3

Коэффициент качества 2-й доски в среднем больше на 0,9737

Рис 4

Выводы

Сравнили аэродинамические характеристики двух траловых досок (вид 1(2011 г) и вид 2(2012 г)). Выяснили, что качество работы 2-й доски намного выше 1-й. Распорная сила 1-й растет до 35?, а второй до 42?, что позволяет увеличивать скорость раскрытия трала, притом, что лобовое сопротивление растет гораздо медленнее. Максимальное качество обеих досок наблюдается на угле в 10?, но при этом максимальное значение качества 1-й доски порядка 1,91, а второй 3,91, что указывает на лучшую работу траловой доски 2.

Список литературы

1. Лабораторный практикум по аэрогазодинамике. Белова А. В. 1980г.

2. http://ottenok.net/ulov/256.html

Размещено на Allbest.ru