Ротор флеттнера схема: Роторный парус схема. На крыльях белых парусов

Ротор Флеттнера вместо паруса – Русский Топ

16 сентября 1922 года Антон Флеттнер получил немецкий патент на так называемое роторное судно. А в октябре 1924 года экспериментальное роторное судно Buckau сошло со стапелей кораблестроительной компании Friedrich Krupp в Киле.

Правда, строилась шхуна не с нуля: до установки роторов Флеттнера она была обычным парусным судном.

Идея Флеттнера заключалась в использовании так называемого эффекта Магнуса, суть которого состоит в следующем: когда воздушный (или жидкостный) поток обтекает вращающееся тело, образуется сила, перпендикулярная направлению потока и воздействующая на тело. Дело в том, что вращающийся объект создает вокруг себя вихревое движение. С той стороны объекта, где направление вихря совпадает с направлением потока жидкости или газа, скорость движения среды растет, а с противоположной — падает. Разница давлений и создает поперечную силу, направленную от стороны, где направление вращения и направление потока противоположны, к стороне, где они совпадают.

В 1924 году на 54-метровой шхуне «Buckau» вместо трех мачт были смонтированы два роторных цилиндра. Эти цилиндры приводил в движение дизельный генератор мощностью 45 л.с. Сами роторы «Букау» вращались от электродвигателей.

Ротор Флеттнера показал себя прекрасно. В отличие от обычного парусного судна, роторный корабль практически не боялся непогоды и сильных боковых ветров, легко мог идти переменными галсами под углом 25º квстречному ветру (для обычного паруса предел около 45º – но это достигается тяжелой ценой). Два цилиндрических ротора (высота 13,1 м, диаметр 1,5 м) позволили отлично сбалансировать судно — оно оказалось устойчивее парусника, которым «Букау» был до перестройки.

Испытания проводили и в штиль, и в шторм, и с намеренной перегрузкой — и никаких серьезных недостатков выявлено не было. Наиболее выгодным для движения судна было направление ветра точно по перпендикуляру к оси судна, а направление движения (вперед или назад) определялось направлением вращения роторов.

В середине февраля 1925 г. шхуна «Buckau», вместо парусов снабженная роторами Флеттнера, вышла из Данцига (ныне – Гданьск) в Шотландию. Погода была плохой, и большинство парусников не осмеливались выходить из портов. В Северном море «Buckau» пришлось серьезно сразиться с сильными ветрами и большими волнами, однако шхуна накренялась на борт меньше, чем другие встреченные парусники.

Во время этого плавания не требовалось вызывать на палубу членов команды, чтобы они меняли паруса в зависимости от силы или направления ветра. Хватило одного вахтенного штурмана, который, не выходя из рубки, мог управлять деятельностью роторов. Раньше команда трехмачтовой шхуны состояла как минимум из 20 матросов, после ее переделки в роторный корабль хватило 10 человек.

В том же году на верфи был заложен второй роторный корабль — могучий грузовой лайнер «Барбара», приводимый в движение тремя 17-метровыми роторами. При этом для каждого ротора хватало одного маленького моторчика мощностью всего 35 л.

с. (при максимальной скорости вращения каждого ротора 160 об/мин)! Тяга роторов была эквивалентна тяге винтового движителя вкупе с обычным корабельным дизелем мощностью около 1000 л.с. Впрочем, дизель на судне тоже наличествовал: в дополнение к роторам он приводил в движение винт (который оставался единственным движителем в случае безветренной погоды).

«Барбара», как и планировалось, в течение некоторого времени успешно перевозила фрукты из Италии в Гамбург. Примерно 30–40 % времени рейса судно шло благодаря силе ветра. При ветре в 4–6 баллов «Барбара» развивала скорость 13 узлов.

Планировалось испытать роторное судно в более длительных рейсах в Атлантическом океане.

Но в конце 1920-х грянула Великая депрессия. В 1929 году чартерная компания отказалась от дальнейшей аренды «Барбары», и ее продали. Новый владелец снял роторы и переоборудовал корабль по традиционной схеме. Все-таки ротор проигрывал винтовым движителям в сочетании с обычной дизельной силовой установкой из-за своей зависимости от ветра и определенных ограничений по мощности и быстроходности.

Флеттнер обратился к более перспективным исследованиям, а «Баден-Баден» в итоге затонул во время шторма в Карибском море в 1931 году. И о роторных парусах надолго забыли…

PS. Флеттнер занялся вертолетами, причем и там он предложил оригинальную схему с перекрещивающимися винтами, которую успешно реализовали нацисты. На фото – сам Флеттнер на фоне своих вертолетов:

Это вертолеты Flettner FL 282 Колибри – первые серийные вертолеты, использованные на поле боя. Причем вполне успешно использованные.

У вертолета Флеттнера винты не имеют никаких механизмов циклического шага и перекоса лопастей, два двухлопастных несущих винта крутятся встречно-синхронно, в результате нет необходимости использовать хвостовой винт.

Схема так и не стала общепринятой, однако она успешно используется по сию пору.

По этой схеме американцы построили очень популярный в своё время спасательный вертолет HH-43 Huskie:

Между прочим, это первый в мире серийный вертолет с газотурбинным двигателем. Хотя первые серии этих вертолетов имели более привычный поршневой мотор. Больше того – это первый в мире серийный вертолет с газоструйной системой управления.

Вертолет полетел, страшно сказать – в 1947 году. И, в отличие от тогдашних машин Сикорского, сразу зарекомендовал себя очень надежным. Это и неудивительно – схема Флеттнера технически очень проста, в ней практически нечему ломаться.

Серийное производство — с 1950 года, всего выпущено около 400 машин в различных модификациях. Вертолёт использовался в поисково-спасательных операциях, в том числе — в ходе Вьетнамской войны. Аппарат весьма вместительный – кроме двух пилотов, он брал на борт от 8 до 11 пассажиров, по тем временам это было круто, тем более с единственным мотором в 860 л.с.

Схема Флеттнера не стала популярной из-за специфических ограничений – например, вертолет такой схемы летает относительно медленно, как раз из-за отсутствия механизма циклического шага роторов. Максимальная скорость Хаски – 190 км/ч, крейсерская 169 км/ч. Современный Kaman K-MAX летает со схожей скоростью, повышать ее не имеет смысла – начинает быстро расти потребная мощность. Зато эта схема позволяет получить превосходную подъемную силу и довольно высокий КПД – поэтому ее выгодно использовать для вертолетов, применяющихся в качестве подъемных кранов. Современные Kaman K-MAX активно применяются для вывоза стволов деревьев с лесосек, вместо трелевочных тракторов – они поднимают до 2.7 тонны, это значительно больше их собственного веса.

Вот такая вот интересная судьба у Флеттнера – предложил множество оригинальных идей, всё прекрасно работало, но популярными его системы так и не стали.

В 2010 году появился третий в истории корабль с роторными парусами – тяжелый грузовик E-Ship1, который был построен по заказу компании Enercon, одного из крупнейших производителей ветрогенераторов в мире. 6 июля 2010 года корабль был впервые спущен на воду и совершил короткое плавание из Эмдена в Бремерхафен. А уже в августе он отправился в свой первый рабочий вояж в Ирландию с грузом из девяти ветрогенераторов.

Судно оборудовано четырьмя роторами Флеттнера и, конечно, традиционной силовой установкой на случай безветрия и для получения дополнительной мощности. Все-таки роторные паруса служат лишь вспомогательными движителями: для 130-метрового грузовика их мощности маловато, чтобы развивать должную скорость.

Двигателями служат девять силовых установок Mitsubishi, а роторы вращаются с помощью паровой турбины производства Siemens, использующей энергию отработавших газов. Роторные паруса позволяют сэкономить от 30 до 40% топлива на скорости 16 узлов.

эффект Магнуса на службе человеку

Знаменитый документальный сериал «Подводная одиссея команды Кусто» великий французский океанограф снимал в 1960–1970-х годах. Основным кораблем Кусто был тогда переделанный из британского минного тральщика «Калипсо». Но в одном из последующих фильмов – «Повторное открытие мира» – появилось другое судно, яхта «Алкиона». Глядя на нее, многие телезрители задавали себе вопрос: что это за странные мачты-паруса установлены на яхте?. .     

«Алкиону» фонд Кусто приобрёл в 1985 году, и рассматривался этот корабль не столько как исследовательский, сколько в качестве базы для изучения эффективности турбопарусов – оригинального судового движителя. А когда спустя одиннадцать лет легендарная «Калипсо» затонула, «Алкиона» заняла её место в качестве основного судна экспедиции (к слову, сегодня «Калипсо» поднята и в полуразграбленном состоянии стоит в порту Конкарно).

Собственно, турбопарус изобрёл Кусто. Так же, как акваланг, подводное блюдце и ещё множество приспособлений для исследований морских глубин и поверхности мирового океана. Идея родилась ещё в начале восьмидесятых и заключалась в том, чтобы создать максимально экологичный, но при этом удобный и современный движитель для водоплавающего средства. Использование силы ветра представлялось наиболее перспективным направлением исследований. Но вот незадача: парус человечество придумало несколько тысяч лет назад, а что может быть проще и логичнее?

Конечно, Кусто и компания понимали, что построить судно, приводимое в движение исключительно парусом, невозможно. Точнее, возможно, но его ходовые качества будут весьма посредственны и зависимы от капризов погоды и направления ветра. Поэтому изначально планировалось, что новый «парус» будет лишь вспомогательной силой, применимой в помощь обычным дизельным двигателям. При этом турбопарус заметно снизил бы расход дизельного топлива, а при сильном ветре мог стать единственным движителем судна.

И взгляд команды исследователей обратился в прошлое – к изобретению немецкого инженера Антона Флеттнера, знаменитого авиаконструктора, внесшего серьёзный вклад и в кораблестроение.

Ротор Флеттнера и эффект Магнуса

16 сентября 1922 года Антон Флеттнер получил немецкий патент на так называемое «роторное судно». А в октябре 1924 года экспериментальное роторное судно Buckau сошло со стапелей кораблестроительной компании Friedrich Krupp в Киле. Правда, строилась шхуна не с нуля: до установки роторов Флеттнера она была обычным парусным судном.

Идея Флеттнера заключалась в использовании так называемого эффекта Магнуса, суть которого состоит в следующем Когда воздушный (или жидкостный) поток обтекает вращающееся тело, образуется сила, перпендикулярная направлению потока и воздействующая на тело. Дело в том, что вращающийся объект создаёт вокруг себя вихревое движение. С той стороны объекта, где направление вихря совпадает с направлением потока жидкости или газа, скорость движения среды растёт, а с противоположной – падает. Разница давлений и создаёт поперечную силу, направленную от стороны, где направление вращения и направление потока противоположны, к стороне, где они совпадают.

Открыл этот эффект в 1852 году берлинский физик Генрих Магнус. Один из его классических опытов выглядел следующим образом: «Латунный цилиндр мог вращаться между двумя остриями; быстрое вращение цилиндру сообщалось, как в волчке, шнуром. Вращающийся цилиндр помещался в раме, которая в свою очередь легко могла поворачиваться. На эту систему пускалась сильная струя воздуха при помощи маленького центробежного насоса. Цилиндр отклонялся в направлении, перпендикулярном к воздушной струе и к оси цилиндра, при том в ту сторону, с которой направления вращения и струи были одинаковы» (Л.Прандтль, «Эффект Магнуса и ветряной корабль», 1925 год).

Собственно, Флеттнер сделал довольно простую вещь. Он установил на метровую испытательную шлюпку бумажный цилиндр-ротор высотой около метра и диаметром 15 сантиметров, а для его вращения приспособил часовой механизм. И шлюпка поплыла. Доказав на практике возможность использования боковой силы, возникающей в результате эффекта Магнуса, Флеттнер решился переоборудовать трёхмачтовик «Букау» в роторный корабль.

Роторы «Букау» вращались от электродвигателей. Собственно, никакого отличия от классических опытов Магнуса в конструкции не было. Со стороны, где ротор вращался навстречу ветру, создавалась область повышенного давления, с противоположной – пониженного. Результирующая сила и двигала судно. Более того, эта сила во много раз превышала силу давления ветра на неподвижный ротор – примерно в 50 раз! Это открывало перед Флеттнером огромные перспективы. Помимо всего прочего, площадь ротора и его масса были в несколько раз меньше, чем площадь парусного вооружения, которое бы давало равную движущую силу. Ротором было намного проще управлять, да и в производстве он был достаточно дёшев. Сверху Флеттнер накрыл роторы плоскостями-тарелками – это увеличивало движущую силу примерно в два раза за счёт правильной ориентации потоков воздуха относительно ротора. Оптимальную высоту и диаметр ротора для «Букау» рассчитали, продув модель будущего судна в аэродинамической трубе.

Ротор Флеттнера показал себя прекрасно. В отличие от обычного парусного судна, роторный корабль практически не боялся непогоды и сильных боковых ветров, легко мог идти переменными галсами под углом 25° к встречному ветру (для обычного паруса предел – около 45°). Два цилиндрических ротора (высота – 13,1 м, диаметр – 1,5 м) позволили отлично сбалансировать судно – оно оказалось устойчивее парусника, которым «Букау» был до перестройки. Испытания судна проводили и в штиль, и в шторм, и с намеренной перегрузкой – и никаких серьёзных недостатков выявлено не было. Наиболее выгодным для движения судна было направление ветра точно по перпендикуляру к оси судна, а направление движения (вперёд или назад) определялось направлением вращения роторов.

Уже в феврале 1925 году «Букау» успешно прошла путь из Данцига в Шотландию через Северное море,  а годом позже корабль (переименованный в «Баден Баден») совершил вояж из Европы в Америку через Атлантический океан. В том же году на верфи был заложен второй роторный корабль – могучий грузовой лайнер «Барбара», приводимый в движение тремя 17-метровыми роторами. При этом для каждого ротора хватало одного маленького моторчика мощностью всего 35 л.с. (при максимальной скорости вращения каждого ротора 160 об/мин)! Тяга роторов была эквивалентна тяге винтового движителя вкупе с обычным корабельным дизелем мощностью около 1000 л. с.. Впрочем, дизель на судне тоже наличествовал: в дополнение к роторам он приводил в движение винт (который оставался единственным движителем в случае безветренной погоды).

Но в конце двадцатых грянула Великая Депрессия. В 1929 году чартерная компания отказалась от дальнейшей аренды «Барбары», и её продали. Новый владелец снял роторы и переоборудовал корабль по традиционной схеме. Всё-таки роторный движитель проигрывал винтовым движителям в сочетании с обычной дизельной силовой установкой из-за своей зависимости от ветра и определённых ограничений по мощности и скороходности. Флеттнер обратился к более перспективным исследованиям, а «Баден Баден» в итоге затонул во время шторма в Карибском море в 1931 году. И о роторных парусах надолго забыли…

Турбопарус Кусто

Парусники строились и на протяжении XX века. В современных кораблях такого типа парусное вооружение сворачивается с помощью электромоторов, новые материалы позволяют заметно облегчить конструкцию. Но парусник парусником, а идея использовать энергию ветра кардинально новым способом витала в воздухе ещё со времён Флеттнера. И её подхватил неутомимый искатель приключений и исследователь Жак-Ив Кусто.

23 декабря 1986 года, уже после того, как упомянутая в начале статьи «Алкиона» была спущена на воду, Кусто и его коллеги Люсьен Малавар и Бертран Шаррье получили совместный патент US4630997 на «Устройство, создающее силу посредством использования движущейся жидкости или газа». Общее описание патентуемого устройства звучит следующим образом: «Устройство помещается в среду, движущуюся в некотором направлении; при этом возникает сила, действующая в направлении, перпендикулярном первому. Устройство позволяет избежать использования массивных парусов, в которых движущая сила пропорциональная площади паруса». Чем же отличается турбопарус Кусто от роторного паруса Флеттнера?

В поперечном сечении турбопарус представляет собой нечто вроде вытянутой и скруглённой с острого конца капли. По бокам «капли» расположены воздухозаборные решётки, через одну из которых (в зависимости от необходимости движения вперёд или назад) производится отсос воздуха. Для максимально эффективного засасывания ветра в воздухозаборник на турбопарусе установлен небольшой вентилятор, приводимый от электромотора. Он искусственно повышает скорость движения воздуха с подветренной стороны паруса, всасывая воздушную струю в момент её отрыва от плоскости турбопаруса. Это создаёт разрежение с одной из сторон турбопаруса, параллельно предотвращая образование турбулентных вихрей. А дальше действует эффект Магнуса: разрежение с одной стороны, как результат – поперечная сила, способная приводить судно в движение. Собственно, турбопарус – это поставленное вертикально самолётное крыло; по крайней мере принцип создания движущей силы схож с принципом создания подъёмной силы самолёта. Для того, чтобы турбопарус всегда был повёрнут к ветру наиболее выгодной стороной, он оборудован специальными датчиками и установлен на поворотной платформе.

Собственно, впервые Кусто испытал прототип турбопаруса на катамаране «Ветряная мельница» (Moulin à Vent) в 1981 году. Самым крупным успешным плаванием катамарана было путешествие из Танжера (Марокко) в Нью-Йорк – под «присмотром» более крупного корабля экспедиции.

А в апреле 1985 года в порту Ля Рошель была спущена на воде «Алкиона», первый полноценный корабль, оборудованный турбопарусами. Сегодня она по-прежнему на ходу и на сегодняшний день является флагманом (и, по сути, единственным крупным кораблём) команды Кусто. Турбопаруса на ней служат не единственным движителем, но помогают обычной сцепке из двух дизелей и нескольких винтов (что позволяет сократить расход горючего примерно на треть, кстати). Будь великий океанограф жив, он бы, наверное, построил ещё несколько подобных кораблей, но энтузиазм его соратников после ухода Кусто заметно спал. Незадолго до смерти в 1997 году Кусто активно прорабатывал проект судна «Калипсо II» с турбопарусом, но завершить его не успел. По последним данным зимой 2011 года «Алкиона» стояла в порту Каен и ждала новой экспедиции.

И снова Флеттнер

Сегодня предпринимаются попытки возродить идею Флеттнера и сделать роторные паруса массовыми. Например, знаменитая гамбургская компания Blohm & Voss начала активную разработку роторного танкера после нефтяного кризиса 1973 года – но к 1986 экономические факторы «прикрыли» этот проект. Потом был ряд любительских конструкций; например, в 2007 году студенты Фленсбургского университета построили катамаран, приводимый в движение роторным парусом (Uni-cat Flensburg).

И лишь в 2010 году свет увидел третий в истории корабль с роторными парусами – тяжёлый грузовик E-Ship 1, построенный по заказу компании Enercon, одного из крупнейших производителей ветрогенераторов в мире. 6 июля 2010 года корабль был впервые спущен на воду и совершил короткое плавание из Эмдена в Бремерхафен. А уже в августе он отправился в первый рабочий вояж в Ирландию с грузом из девяти ветрогенераторов.

Судно оборудовано четырьмя роторами Флеттнера и, конечно, традиционной силовой установкой на случай безветрия и для получения дополнительной мощности. Всё-таки роторные паруса служат лишь вспомогательными движителями – для 130-метрового грузовика их мощности маловато, чтобы развивать должную скорость. Двигателями служат девять силовых установок Mitsubishi, а роторы вращаются с помощью паровой турбины производства Siemens, работающей от отработавших газов. Роторные паруса позволяют сэкономить от 30 до 40% топлива на скорости 16 узлов.

А вот турбопарус Кусто пока что остаётся в некотором забвении: «Алкиона» и на сегодняшний день – единственный полноразмерный корабль с таким типом движителя. Опыт немецких кораблестроителей покажет, имеет ли смысл и дальше развивать тему парусов, работающих на эффекте Магнуса. Главное – найти этому экономическое обоснование и доказать эффективность. А там, глядишь, и всё мировое судоходство перейдёт на принцип, который талантливый немецкий учёный описал более 150 лет назад.

Теория ротора Флеттнера | Ротор Флеттнера

Принцип, который использует ротор Флеттнера, называется эффектом Магнуса. Это явление можно увидеть в более приземленных приложениях, таких как изгибание мяча во многих видах спорта с мячом. Основу этого эффекта можно понять, рассмотрев пограничный слой жидкости, обтекающей тело. Если мы возьмем пример с теннисным мячом: когда он вращается и поток проходит над ним, одна сторона заставит воздух замедляться, поскольку он движется против движения воздуха, точно так же одна сторона заставит воздух ускоряться, когда он движется. движется в том же направлении. Из теоремы Бернулли мы знаем, что давление жидкости увеличивается с уменьшением ее скорости. Следовательно, вращение мяча при движении через жидкость создает перепад давления с одной стороны на другую. Эта разница давлений приводит к тому, что мяч вынужден двигаться в сторону низкого давления, вызывая отклонение в движении мяча.

(Enercon, 2013). механического роторного паруса. Вместо шара ротор Флеттнера имеет цилиндрическую форму. При боковом ветре вращение цилиндра внутренним двигателем создает разницу давлений между носовой и кормовой сторонами цилиндра, обеспечивая тягу лодки вперед. Концепция демонстрируется в следующем видеоролике, созданном NorsePower Ltd. (компания, производящая роторы Флеттнера).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

​

Силовая диаграмма ротора Флеттнера (Lele & Rao, 2017)

На приведенном выше рисунке показано, как объединяются подъемная сила и силы сопротивления для создания полезной тяги. Ротор можно вращать по часовой стрелке или против часовой стрелки, но поступательная тяга сильно зависит от угла атаки вымпельного ветра. Эта прямая тяга может быть рассчитана по следующей формуле:

​

Где F_T — сила прямой тяги, L и D — соответственно подъемная сила и сила сопротивления, а α — угол атаки вымпельного ветра.
Подъемная сила и сопротивление часто представляются в виде коэффициентов подъемной силы и сопротивления, которые действуют как безразмерная величина для определения подъемной силы, доступной от ротора, независимо от его размера, что упрощает сравнение между исследованиями. Они могут быть выражены в виде следующих уравнений:

 

 

 

 

Где Cl и Cd — коэффициенты подъемной силы и сопротивления соответственно, ρ — плотность воздуха, U — кажущаяся скорость ветра (составленная из составляющих истинной скорости ветра и скорости судна), и A – площадь проекции цилиндра (в данном случае высота x диаметр).
Подставляя уравнения подъемной силы и сопротивления в уравнение прямой тяги, мы можем упростить, чтобы получить то, что теперь будет называться коэффициентом тяги, C_T.
 

 

 

 

Работа ротора Флеттнера очень сильно зависит от условий, в которых он работает. Низкая скорость корабля позволяет угол атаки приближаться к 90°, как показано на приведенной выше диаграмме, и, следовательно, улучшается тяга вперед. Маршрут, по которому следует судно, также должен быть тщательно оптимизирован для достижения максимально возможной экономии энергии. Однако коэффициенты подъемной силы и сопротивления могут быть оптимизированы с учетом ряда конструктивных соображений.
 

Коэффициент вращения
Отношение между кажущейся скоростью воздуха и тангенциальной скоростью поверхности цилиндра, известное как соотношение скоростей или коэффициент вращения, обозначается SR.
 

 

 

Коэффициент вращения оказал значительное влияние на число Струхаля кильватерного потока, безразмерное число, относящееся к нестационарности потока жидкости и связанному с ним колебательному движению (Badalementi & Prince, 2008). Меньшие коэффициенты вращения для FR приводят к образованию длинных вихрей (низкое число Струхаля) с подветренной стороны от ротора, в то время как, наоборот, большие коэффициенты вращения вызывают гораздо более короткие вихревые образования (и большее число Струхаля). Несмотря на сложные концепции гидродинамики, коэффициент вращения является одним из ключевых контролируемых параметров, определяющих характеристики ротора Флеттнера. Как показано ниже, подъемная сила и сопротивление явно зависят от коэффициента вращения ротора и должны быть оптимизированы для условий ветра.

. исследование (Pearson, 2014)
 

Соотношение сторон
Соотношение сторон FR описывает соотношение между его высотой и диаметром. Это соотношение влияет не только на остойчивость судна, но и на характеристики FR. Было доказано, что меньшее соотношение сторон (короткие и широкие цилиндры) обеспечивают меньшую подъемную силу, тогда как теоретические исследования показали, что экстремальная подъемная сила доступна при большем соотношении сторон, хотя между исследованиями этих эффектов есть некоторые разногласия. Всесторонний обзор исследований роторов Флеттнера показывает, что более высокое удлинение может обеспечить более высокую подъемную силу и более низкий коэффициент лобового сопротивления, но в конечном итоге это зависит от других вариантов конструкции, таких как размер диска Тома (Marco, et al., 2016).
 

Диск Тома
Роторы Флеттнера сегодня используют торцевую пластину, также известную как диск Тома, для оптимизации аэродинамической эффективности ротора на конце. Хотя исследования этой модификации FR показывают, что она значительно улучшает подъемную силу, создаваемую FR, ее эффективность зависит от других параметров, описанных в этом разделе. В любом случае, это рассматривается как положительное дополнение к FR. Его размер, часто описываемый как соотношение между диаметром пластин и диаметром цилиндров, должен быть оптимизирован для заданного удлинения и коэффициента вращения FR.
Изменение соотношения сторон и размера диска Тома можно наблюдать на этой диаграмме, где соотношение сторон увеличивается с каждой строкой, а размер диска Тома увеличивается слева направо:

(Devaraj & Raju, 2017)

Ссылки

BadAlementi, C. & Prince, S.A., 2008. Vortex Slisting из вращающегося цилиндра Числа Рейнольдса и высокий коэффициент скоростей. Лондон, ИКАС.

ЭНЕРКОН, 2013. Ветро-гибридное коммерческое грузовое судно. Гамбург, ЭНЕРКОН.

Леле, А. и Рао, К. В. С., 2017. Полезная мощность, генерируемая ротором Флеттнера при различных значениях скорости ветра и скорости судна. с.л., IEEE.

Марко, А. Д. и др., 2016 г. Концепция ротора Флеттнера для морских применений: систематическое исследование. Международный журнал вращающихся машин, том 2016 г., с. 12.

Пирсон Д., 2014 г. Использование роторов Флеттнера в эффективной конструкции судов. Лондон, EEDI.

[PDF] ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОТОРОВ ФЛЕТТНЕРА В ЭФФЕКТИВНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ СУДОВ

• Идентификатор корпуса: 54754193

 @inproceedings{Pearson2014THEUO,
  title={ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РОТОРОВ ФЛЕТТНЕРА В ЭФФЕКТИВНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ СУДОВ},
  автор = {Дэвид Р.  Пирсон},
  год = {2014}
} 

• D. R. Pearson
• Опубликовано в 2014 г.
• Engineering

РЕЗЮМЕ В этом документе описывается подход к созданию программной модели для использования вспомогательной ветровой тяги на распространенных типах судов британского флота с предварительными указаниями на преимущества достижимый. Смоделированная ветровая энергетическая технология представляла собой роторы Флеттнера, уникальный тип моторного паруса, который в последнее время привлек внимание своим потенциалом снижения расхода топлива на кораблях. Были рассмотрены некоторые практические ограничения модернизации роторов Флеттнера до… 

bmtdsl.co.uk

Технико-экономический анализ грузового судна с использованием роторов Флеттнера

• Джанлука Анджелини, С. Муджиаска, М. Беллоли

• Инженерное дело, бизнес

  Журнал морской науки

• 2023

За последние двадцать лет глобальный спрос на морские перевозки сильно увеличился (примерно на 4% в год с 1990-х годов), вместе с запросом на новые экологичные технологии движения…

Концепция ротора Флеттнера для морских применений: систематическое исследование вращающийся цилиндр, погруженный в поток жидкости, с установленным сверху диском, был проанализирован с помощью нестационарного моделирования Навье-Стокса, усредненного по Рейнольдсу, с…

Использование энергии ветра на торговых судах: пример Роторы Флеттнера на борту балкеров0232

Результаты показывают, что использование роторов Флеттнера будет способствовать значительной экономии, до 22,28% годового расхода судового топлива, а срок окупаемости предложенной концепции составит 6 лет при значительной величине приведенной стоимости энергии .

Влияние аэродинамического взаимодействия на характеристики двух роторов Флеттнера

• G. Bordogna, S. Muggiasca, S. Giappino, M. Belloli, J. Keuning, R. Huijsmans

• Engineering

• 2020

Степень Программа по машиностроению

• М. Тезис, A. Maruccia, Janne Huotari

• Business

• 2019

9

. топология круизного лайнера Silja Serenade, который в год написания этой диссертации отправляется из…

Ротор Флеттнера для движения корабля: прогресс и текущее состояние

• A. Lele, K.S. Rao

• Engineering

• 2017

Доставка охватывает 90% грузовых перевозок по всему миру. Согласно текущим оценкам, представленным в Третьем исследовании парниковых газов ИМО 2014 года, выбросы международного судоходства в 2012 году составили 796 миллионов тонн CO2, что составляет около… , K. S. Rao

• Engineering

  2017 Международная конференция по схемам, энергетике и вычислительным технологиям (ICCPCT)

• 2017

В глобальном сценарии судоходство и внутренний водный транспорт стали очень популярными и необходимыми видами транспорта товаров, поскольку они охватывают примерно 90% тоннажа всех продаваемых товаров. Это…

Аэродинамика судов с ветровой тягой: влияние взаимодействия на аэродинамические характеристики нескольких ветродвигательных систем

Судоходная отрасль в настоящее время находится под давлением, чтобы сократить свои выбросы загрязняющих веществ и, таким образом, уменьшить свое негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. С этой целью в последние годы…

Силовая установка для судов с использованием ветра, аккумуляторов и дизель-электрических машин. Определение размеров силовой установки с использованием ветра, батарей и дизель-электрических машин это ресурс, который не используется в судоходной отрасли с момента появления двигателя внутреннего сгорания в 1920-х годах.

С тех пор энергия ветра используется на море в…

Эффективность использования гибридной морской силовой установки по сравнению с традиционной системой

• Михаил-Влад Василеску, М. Панайтеску, Ф. Панайтеску, Д. Дину, К. Панайт

• Инженерное дело

  Дополнительные темы по оптоэлектронике, микроэлектронике и Нанотехнологии

• 2020

Загрязнение, создаваемое судами, в настоящее время представляет большую угрозу для окружающей среды. Эта статья о методах снижения загрязнения, вызванного судоходством. Прочитав статью, читатель…

ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 16 ССЫЛОК

СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантности Наиболее влиятельные статьиНедавность

Низкий C для открытого моря Вклад ротора Флеттнера на маршруте из Бразилии в Великобританию

• М. Траут, А. Боукс, Р. Вуд
  0 Машиностроение

• 2012

Изменение климата требует от судоходства снижения зависимости от ископаемого топлива. Низкоуглеродная технология считается решающим элементом в решении этой задачи, продемонстрированной на…

Методы анализа для оценки экономии топлива, связанной с помощью ветра

• Twp Smith, P. Newton, G. Winn, A.L. Rosa

• Машиностроение

• 2013

Перед всеми паровыми и дизельными двигателями приводились в движение силой ветра. Появление дешевых источников энергии с высокой плотностью, таких как уголь и нефть, и экономические выгоды от услуги…

Вклад тяговой силы воздушного змея и ротора Флеттнера на выбранных судоходных маршрутах

• M. Traut, P. Gilbert, R. Wood

• Engineering

• 2014

Sail assist developments 1979–1985

• L. Bergeson, C. Greenwald

• Engineering

• 1985

Назад в будущее: роторы Flettner-Thom для морских двигателей?

• Т. Крафт, Х. Яковидес, Н. Джонсон, Б. Лаундер

• Машиностроение

• 2012

В статье представлены авторы? последние исследования CFD, изучающие с помощью ряда расчетов URANS характеристики вращающихся цилиндрических роторов для морских двигателей как в принятой форме…

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТОРОВ ФЛЕТТНЕРА С ДИСКАМИ ТОМА И БЕЗ них

В документе представлено моделирование U-RANS для трехмерного потока вокруг вращающегося цилиндра для диапазона чисел Рейнольдса и скоростей вращения, относящихся к характеристикам судов, приводимых в движение роторами Флеттнера в …

Обзор эффекта Магнуса в аэронавтике

• J. Seifert

• Инженерное дело, физика

• 2012

Ergebnisse der Aerodynamischen Versuch0232

• C. Wieselsberger, A. Betz, L. Prandtl

• Физика

• 1921

7 Прандтл, Бетц: Эргэбниссе, IV.