Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện tượng xâm thực chân vịt tàu thủy Lê Tuấn Vũ Hiện nay, vấn đề nghiên cứu về chân vịt đang được các chuyên gia trong nước và thế giới quan tâm. Một trong những vấn đề về chân vịt được quan tâm nhất đó chính là hiện tượng xâm thực chân vịt. Khi xâm thực hình thành và phát triển, điều kiện làm việc ổn định của thiết bị thường bị phá vỡ gây mất ổn định, suy giảm hiệu suất và năng suất, gây rung động và tiếng ồn. Ngoài ra, hiện tượng xâm thực dẫn đến ăn mòn có thể xảy ra mãnh liệt, làm phá hủy bề mặt chi tiết và thiết bị.
GVHD: TS LÊ VĂN TOÀN BTL: LÝ THUYẾT TÀU ĐỀ TÀI HIỆN TƯỢNG XÂM THỰC CHÂN VỊT TÀU THỦY I ĐẶT VẤN ĐỀ - Hiện nay, vấn đề nghiên cứu chân vịt chuyên gia nước giới quan tâm Một vấn đề chân vịt quan tâm tượng xâm thực chân vịt - Khi xâm thực hình thành phát triển, điều kiện làm việc ổn định thiết bị thường bị phá vỡ gây ổn định, suy giảm hiệu suất suất, gây rung động tiếng ồn - Ngoài ra, tượng xâm thực dẫn đến ăn mòn xảy mãnh liệt, làm phá hủy bề mặt chi tiết thiết bị II NỘI DUNG Xâm thực gì? - Khi chất lỏng nhiệt độ định sơi bốc bão hòa áp suất tương ứng Áp suất gọi áp suất bão hòa Pbh Bảng 2.1.1 Áp suất bão hòa nước TC 10 20 30 40 60 80 100 120 Pbh/ , m 2,03 4,83 10,33 20,2 o - 0,06 0,12 0,24 0,48 0,75 Như vậy, nhiệt độ đó, áp suất chất lỏng Pbh chất lỏng sơi, tạo nên nhiều bọt khí dòng chảy Các bọt khí bị vào vùng áp suất lớn Pbh, ngưng tụ đột ngột thành giọt chất lỏng (vl ≪ vk) Do đó, dòng chảy xuất khoảng trống cục bộ, phần tử chất lỏng xung quanh tràn đến với vận tốc lớn, áp suất tăng lên cao, (> 1000 atm) Áp suất cục làm rỗ bề mặt kim loại, phá hỏng phận làm việc chân vịt Đây gọi tượng xâm lực, thường xảy chân vịt Khi tượng xảy ra, dòng chảy bị gián đoạn, gây tiếng động bất thường chân vịt bị rung nhiều hiệu suất chân vịt giảm đột ngột Hiện tượng kéo dài làm phận làm việc chân vịt bị phá hỏng Các loại xâm thực 2.1 Xâm thực hình cánh SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 BTL: LÝ THUYẾT TÀU GVHD: TS LÊ VĂN TỒN - Mặt cơng tác cánh chân vịt nói chung có áp lực dương, mặt sau cánh chân vịt có áp lực âm, hiệu số áp lực mặt cánh chân vịt yếu tố gây hợp lực tác dụng tồn cánh chân vịt mơmen lực BXCT trục chân vịt điều kiện cần để BXCT sinh công Đồng thời áp suất mặt sau cánh chân vịt thường thấp lại điều kiện làm phát sinh tượng xâm thực Lúc áp suất mặt sau cánh chân vịt giảm đến áp suất bốc tất sản sinh xâm thực.Thông thường xâm thực nghiêm trọng vùng gần cửa bề sau cánh chân vịt - Bởi tiết diện cánh chân vịt có hình cánh áp suất thấp mặt sau cánh có quan hệ mật thiết với hình cánh chân vịt gọi xâm thực hình cánh 2.2 Xâm thực chân khơng - Xâm thực chân không tượng đặc biệt chân vịt, nghiêm trọng chân vịt có cánh cố định, thơng thường phát sinh chế độ công tác khác chế độ công tác thiết kế Bởi chế độ cơng tác khác chân vịt tức tình trạng dòng chảy vào khơng va chảy thẳng góc chân vịt khơng nữa, thay tình trạng chảy tách rời, va chạm, xốy kết hợp với tình trạng quay nước, sau BXCT hình thành vùng chân khơng ống hút Khi áp suất giảm xuống tới áp suất bốc sản sinh xâm thực.Loại xâm thực gọi vùng xâm thực chân không 2.3 Xâm thực khe hở - Dòng chảy qua đường dẫn nhỏ khe hở cục có tượng tốc độ tăng vọt Áp suất giảm sút gây tượng xâm thực gọi tượng xâm thực khe hở.Xâm thực khe hở thường phát sinh mặt tiếp xúc với có nước rò qua biên cánh hướng nước, mặt đầu cánh hướng nước, vòng chắn rò nước.Ngồi phát sinh chỗ gồ ghề chi tiết máy; cục sản sinh chân không xâm thực Phạm vi phá hoại xâm thực khe hở thường nhỏ Xâm thực khe hở nghiêm trọng chân vịt Các nguyên nhân gây tượng xâm thực chân vịt tàu thủy - Áp suất bề mặt chân vịt nhỏ áp suất hóa nước (như trình bày trên) - Áp suất từ bên bề mặt cánh chân vịt có chênh lệch đáng kể - Tàu chạy với vận tốc không Vòng quay chân vịt tàu thủy khơng - Tàu chạy thay đổi môi trường liên tục Từ khu vực có dòng biển nóng sang khu vực có dòng biển lạnh ngược lại SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 BTL: LÝ THUYẾT TÀU GVHD: TS LÊ VĂN TOÀN Ảnh hưởng việc xâm thực tàu thủy - Hạn chế dòng chảy nước qua chân vịt, có bong bóng bám lại bề mặt chân vịt Điều có hại đến chân vịt, lại làm tang tốc độ xâm thực chân vịt - Chân vịt bị rung lắc mạnh, làm rung lắc tàu, giảm ổn định tàu làm cho tàu chạy không theo ý người điều khiển - Tăng tốc độ mài mòn chi tiết kim loại so với bình thường nên dẫn đến việc chân vịt bị phá hủy Đây tác hại nghiêm trọng vấn đề xâm thực chân vịt tàu thủy Hướng khắc phục tình trạng xâm thực chân vịt - Cho chân vịt hoạt động đều, không tang giảm đột ngột vận tốc tàu chạy, nghĩa không tăng giảm đột ngột tốc độ quay chân vịt tàu thủy - Để tàu chạy với tốc độ vừa phải, không nhanh qua vùng biển thay đổi nhiệt độ khác - Thường xuyên kiểm tra chân vịt, vệ sinh chân vịt đặn, đặc biệt lúc thấy tàu rung lắc có tiếng ồn từ chân vịt - Nghiên cứu, chế tạo loại vật liệu để thiết kế làm chân vịt có khả hạn chế tối đa tượng xâm thực chân vịt tàu thủy III TÀI LIỆU THAM KHẢO - Nghiên cứu tượng xâm thực bao quanh chân vịt tàu thủy – TS Lê Thị Thái, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Cavitation of propellers NL - https://en.wikipedia.org/wiki/Cavitation IV.MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ XÂM THỰC CHÂN VỊT TÀU THỦY SVTH: LÊ TUẤN VŨ MSSV: 1451070133 BTL: LÝ THUYẾT TÀU SVTH: LÊ TUẤN VŨ GVHD: TS LÊ VĂN TOÀN MSSV: 1451070133 BTL: LÝ THUYẾT TÀU SVTH: LÊ TUẤN VŨ GVHD: TS LÊ VĂN TOÀN MSSV: 1451070133 ... sinh chân khơng xâm thực Phạm vi phá hoại xâm thực khe hở thường nhỏ Xâm thực khe hở nghiêm trọng chân vịt Các nguyên nhân gây tượng xâm thực chân vịt tàu thủy - Áp suất bề mặt chân vịt nhỏ áp suất... sinh xâm thực. Loại xâm thực gọi vùng xâm thực chân không 2.3 Xâm thực khe hở - Dòng chảy qua đường dẫn nhỏ khe hở cục có tượng tốc độ tăng vọt Áp suất giảm sút gây tượng xâm thực gọi tượng xâm thực. .. việc chân vịt bị phá hủy Đây tác hại nghiêm trọng vấn đề xâm thực chân vịt tàu thủy Hướng khắc phục tình trạng xâm thực chân vịt - Cho chân vịt hoạt động đều, không tang giảm đột ngột vận tốc tàu