Kıç tarafının arkasında, köpüklü bir akıntıda. Çizim, açıklama

ÇOCUK BİLİMSEL LABORATUVARI
Ücretsiz kütüphane / Rehber / Çocuk Bilim Laboratuvarı

Kıç tarafının arkasında, köpüklü bir akıntıda. Çocuk Bilim Laboratuvarı

Çocuk Bilim Laboratuvarı

Çevik bir yarış scooter'ı ve yarım kilometre uzunluğunda bir tanker, bir nükleer denizaltı ve bir nehir römorkörü - bu farklı gemiler ve düzinelerce gemi, bir pervane yardımıyla suyun içinde ve altında hareket eder. Kendinden tahrikli on modern gemiden dokuzu pervanelidir.

Kıç arkasında, köpüklü akıntıda

Hidrobiyologlar, karidesten kalamara, çaçadan balinaya kadar yüzlerce nehir, göl ve okyanus sakinini incelediler, sudaki hareket yollarını dikkatlice incelediler. Hiçbiri doğaları gereği pervaneye benzer bir şeyle donatılmamıştır. Tekerlek gibi, modern filonun ana taşıyıcısının da doğada benzerleri yoktur. Geminin vidası, parlak Arşimet'in suyu kaldırmak için yarattığı vidanın soyundan geliyor. Arşimet yasasını da hatırlarsak, bugün nakliyenin büyük Syracusan'a iki kez mecbur olduğu ortaya çıkıyor ...

1793'te Fransız matematikçi Ponton, gemileri ilerletmek için bir pervane kullanmayı önerdi. Otuz yıl sonra, Çek mucit I. Ressel ilk vida tasarımını - burgu - yarattı. Ve 1836'da bir kaza, vidanın yerini bugünün şekline sahip vidaya - kanatlı olana bırakmasına neden oldu. Testler sırasında, bir kıyma makinesi gibi uzun bir burgu kırıldı ve gemi daha hızlı gitti.

1849'da pervanenin avantajları adil bir dövüşte kanıtlandı. Her ikisi de 400 beygirlik motorlara sahip İngiliz buharlı gemileri, pervaneli Nijer ve tekerlekli Basilisk birbirine kablolarla bağlı, zıt yönlerde yola çıkıyor. Halat çekme gibi bir şeydi. Bir saatten fazla bir süre boyunca vidalı gemi rakibini 1,5 deniz mili hızla çekti.

Doğru, bu yarışmadan sonra, yandan çarklı vapurlar on yıldan fazla bir süredir inşa edildi. Ama büyük olasılıkla, ataletle ...

Dünya tanker filosunun lideri olan Globtik Tokyo, toplam 45 hp güce sahip araç üstü motorlara sahiptir. s., buzkıran "Ermak" motorlarının gücü - 000 42 l. s., yolcu gemisi "Queen Elieabet-0" - 2 litre. İle. Ancak enerji elde etmek her şey değildir: kullanılması gerekir.

Gemi su akıntıları atarak hareket eder, yani kendinden tahrikli gemilerin tamamı hidromettir. Tekerlekler, üzerine bir bıçak - bir plaka ile bastırarak suyu atar. Bir vida ile bu işlem daha karmaşıktır. Kanatlarının her biri bir tür kanat görevi görür. Kanat su sütununda döndüğünde, kanadın bir yüzeyinde seyrelme bölgesi, diğer tarafında ise sıkıştırma bölgesi oluşur. Basınç farkı, vuruşun kaldırma kuvvetini oluşturur ve kanatların kaldırma kuvvetlerinin toplamı, pervanenin durmasıdır. Başı her devirde vida hattının bir adımı kadar hareket eden sıradan bir vidanın aksine, pervane ipliği sökerek çok fazla su geri atar. Bu kütle ne kadar büyük olursa, vurgu o kadar güçlü ve vida o kadar iyi olur.

Görünüşe göre vurguyu artırmak için hızı artırmak yeterli. Ama aynı zamanda artık bir ezilme değil, görünmez bir su ipliğinin kopmasıdır. Bıçağın ön kenarındaki basınç daha da düşer ve su kaynayarak çok sayıda kabarcık oluşturur. Kabarcık alçak basınç bölgesinden çıkar çıkmaz çöker: su sütunu tarafından sıkıştırılır. Her baloncuğun ölümüne bir mikro patlama eşlik eder.

Pervane kanadındaki patlayıcı baloncuk darbeleri sadece gürültüye ve titreşime neden olmaz. Koruyucu oksit film metali kırar, kavitasyon erozyonu başlar. Kavitasyona maruz kalan pervane kanadı, mermilerle dolu bir hedefi andırıyor.

Kavitasyon, belirli pervane devirlerinde meydana gelir. Bu son derece nahoş fenomenden kurtulmak için hızı düşürmeniz gerekiyor. Ama sonra vidanın itişi düşecek, itişi.

Seyir metal erozyonuna karşı mücadele, paradoksal bir teknik çözüme yol açtı: kavitasyonu artırmaya karar verdiler. Özel profil kanatlı pervaneler oluşturuldu. Ultra yüksek hızlarda, navigasyon baloncukları bıçağın tüm çalışma yüzeyini kaplayarak büyük bir buhar baloncuğu oluşturmaya başladı. Böyle bir vidanın hızının arttırılması, buhar balonundaki basıncı neredeyse değiştirmez ve bıçağın arkasındaki basınç ve genel durdurma artar. Bu tür vidalara süperkavitasyon denir. Sıradan gemiler için etkisizdirler, ancak 40 deniz milini aşan hızlara ulaşmanız gerektiğinde vazgeçilmezdirler. Örneğin, Sovyet gaz türbini hidrofoili "Typhoon" süper kavitasyonlu bir pervane ile donatılmıştır.

Bıçaklar sürekli bir yuvarlak dansla döner. Pervanenin tamamının ve arkasında tüm beslemenin titreşmesi için bunlardan birinin "zaman kaybetmesi" yeterlidir. Pervanenin titreşimi nedeniyle gemiyi yeniden inşa etmek gerekti. Bu nedenle vidalar özel bir özenle dengelenir, bıçakların şekli ve eğimleri özel şablonlarla doğrulanır, yüzey en az yılda bir kez ayna gibi parlatılır. Bir süre çalışmış bir vidayı incelerken yüzeyinde bir milimetreden daha derin çukurlar bulunursa, bunlar epoksi bileşikleri ile macunlanır ve ayna cilası için tekrar parlatılır.

Pervane için metal seçimi özel bir sorundur. Deniz suyundaki şiddetli korozyon nedeniyle, geleneksel çelikler pratik olarak kabul edilemez. "Murmansk" buzkıranında iki yıllık çalışma boyunca her sarmal bıçağın 200 kilogram ağırlık kaybettiğini söylemek yeterli. Bu özel alaşımlı çeliklerden!

Son yıllarda, giderek daha fazla sayıda gemi pervanesi pirinç veya bronzdan yapılmaktadır. Pirincin korozyon direnci, sıradan çelikten yüz kat daha fazladır. Ancak deniz suyunda pirinç de korozyona karşı hassastır - çinko yıkanır. Çinko içeriği düşük olan alanlar çatlaklarla kaplanır, bıçakların mukavemeti azalır. Vidanın her dönüşünde küçük bir çatlak açılır ve kapanır, korozyon ürünleri kenarlarını aşındırır, genişletir. Ve sonra metalin dayanmadığı ve kırıldığı an gelir ...

Pirinç çok dayanıklı bir metal değildir. Yüksek hızlı pervaneler için, mukavemeti alaşımlı çeliklerin mukavemetine yakın olan ve deniz suyundaki direnci pirinçten birkaç kat daha yüksek olan manganez alüminyum veya nikel-alüminyum bronz daha sık kullanılır. Modern konteyner gemileri ve süper tankerler için 50 tondan daha ağır vidalar bu tür bronzlardan dökülür.

Bununla birlikte, bu tür alaşımlar, hafif buzla bile çarpışmaya dayanmaz. Bu nedenle, buz kırıcılar için pervanelerin bakır, manganez, nikel, titanyum ve bir dizi başka katkı maddesi içeren alaşımlı paslanmaz çelikten üretilmesi gerekir.

Gemi pervaneleri için modern malzemelerle ilgili bir hikaye, plastikten bahsetmeden eksik kalır. Gemilerde zaten dökme naylon pervaneler var. Ama sadece küçük teknelerde. Çelik saclarla çevrelenmiş naylon kanatlar bile büyük gemilerin pervanelerinin taşıdığı devasa mekanik yüklere dayanamaz. Ancak pervane yüz elli yıldır var ve plastik kanatlarla yapılan ilk deneyler sadece on yıl önce başladı ...

Yazarlar: M.Korotkiy, M.Nayding

İlginç makaleler öneriyoruz bölüm Çocuk Bilim Laboratuvarı:

▪ Permafrost üzerinde sürekli hareket makinesi

▪ Manyetik alan ölçer

▪ soğuk yapmak

Diğer makalelere bakın bölüm Çocuk Bilim Laboratuvarı.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi 01.05.2024

Gezegenimizi çevreleyen uzay enkazı miktarının arttığını giderek daha sık duyuyoruz. Ancak bu soruna katkıda bulunanlar yalnızca aktif uydular ve uzay araçları değil, aynı zamanda eski misyonlardan kalan kalıntılar da. SpaceX gibi şirketlerin fırlattığı uyduların sayısının artması, yalnızca internetin gelişmesi için fırsatlar yaratmakla kalmıyor, aynı zamanda uzay güvenliğine yönelik ciddi tehditler de yaratıyor. Uzmanlar artık dikkatlerini Dünya'nın manyetik alanı üzerindeki potansiyel çıkarımlara çeviriyor. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Dr. Jonathan McDowell, şirketlerin uydu takımyıldızlarını hızla konuşlandırdığını ve önümüzdeki on yıl içinde uydu sayısının 100'e çıkabileceğini vurguluyor. Bu kozmik uydu armadalarının hızlı gelişimi, Dünya'nın plazma ortamının tehlikeli kalıntılarla kirlenmesine ve manyetosferin istikrarına yönelik bir tehdit oluşmasına yol açabilir. Kullanılmış roketlerden çıkan metal döküntüleri iyonosferi ve manyetosferi bozabilir. Bu sistemlerin her ikisi de atmosferin korunmasında ve sürdürülmesinde önemli bir rol oynamaktadır. ... >>

Dökme maddelerin katılaşması 30.04.2024

Bilim dünyasında pek çok gizem var ve bunlardan biri de dökme malzemelerin tuhaf davranışlarıdır. Katı gibi davranabilirler ama aniden akıcı bir sıvıya dönüşebilirler. Bu olgu birçok araştırmacının dikkatini çekti ve belki de sonunda bu gizemi çözmeye yaklaşıyoruz. Kum saatindeki kumu hayal edin. Genellikle serbestçe akar, ancak bazı durumlarda parçacıkları sıvıdan katıya dönüşerek sıkışıp kalmaya başlar. Bu geçişin ilaç üretiminden inşaata kadar birçok alan için önemli sonuçları var. ABD'li araştırmacılar bu olguyu tanımlamaya ve onu anlamaya daha da yaklaşmaya çalıştılar. Araştırmada bilim insanları, polistiren boncuk torbalarından elde edilen verileri kullanarak laboratuvarda simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu kümelerdeki titreşimlerin belirli frekanslara sahip olduğunu buldular; bu da yalnızca belirli türdeki titreşimlerin malzeme içerisinde ilerleyebileceği anlamına geliyor. Kabul edilmiş ... >>

Arşivden rastgele haberler

Dünyanın en büyük elektrikli gökdeleni inşa edilecek 22.04.2022

Yeni gökdelen, New York Eyaleti'nin hidroelektrik santralinden gelen %100 yenilenebilir enerji ile güçlendirilecek. 60 katlı kule, yeni JPMorgan Chase genel merkezi tarafından işgal edilecek.

Diğer enerji verimli özellikler arasında, tüketimi %40'a kadar azaltan üç camlı pencereler ve suyun yeniden kullanım sistemleri yer alır. Kule ayrıca enerji tüketimini kontrol etmek ve azaltmak için sensörler kullanarak "akıllı bina teknolojisi" kullanacak.

Foster + Partners'daki mimarlar, sitedeki yapı malzemelerinin %97'sinin geri dönüştürüleceğini veya yeniden kullanılacağını söylüyor. Sakinler, elektrik ışığına maruz kalmayı en aza indiren sirkadiyen aydınlatmanın yanı sıra hava filtreleme sistemlerine ve temassız teknolojiye erişebilecek.

City'ye göre, New York City'nin sera gazı emisyonlarının yaklaşık %70'i binalardan geliyor. Bu arada, New York milletvekilleri Tamamen Elektrikli Binalar Yasası kapsamında yeni kurallar düşünüyorlar. Yeni tasarının karbon emisyonlarını milyonlarca ton azaltması ve düşük gelirli sakinlere uygun fiyatlı enerjiye erişim sağlaması bekleniyor.

Diğer ilginç haberler:

▪ NCP1603 Güç Faktörü Düzeltme Denetleyicisi

▪ Yakalanan asteroitlere astronotlar gönderilecek

▪ Büyük kule vinçler için Ampd Energy aküleri.

▪ yenilebilir piller

▪ Atom saatlerini test etmek ve kalibre etmek için dönen nötron yıldızları

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ site bölümü Muhteşem hileler ve ipuçları. Makale seçimi

▪ makale İnşaat elektrikçileri için iş güvenliği talimatı

▪ makale Hangi bitki büyüme oranı rekorunu elinde tutuyor? ayrıntılı cevap

▪ elektrikli ekipmanın onarımı için elektrikçi makalesi. İş tanımı

▪ makale Otomatik lavabo. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Suyu votkaya dönüştürmek. Odak Sırrı

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri