Исследование гидродинамических и кавитационных характеристик водомётного движителя насосного типа, направленное на совершенствование его элементов. тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.01, кандидат наук Александров Станислав Анатольевич

• Александров Станислав Анатольевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Александров Станислав Анатольевич

Введение

Глава 1. Экспериментальное и теоретическое исследование гидродинамических и кавитационных характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа

1.1. Экспериментальное исследование гидродинамических характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа в «свободной воде»

1.2. Экспериментальное исследование кавитационных характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа

1.3. Применение CFD для оценки локальных гидродинамических особенностей при работе базовой версии водометного движителя насосного типа

Заключение к главе

Глава 2. Совершенствование геометрических элементов водометного движителя насосного типа, направленное на устранение дефектов гидродинамических и кавитационных характеристик его базовой версии

2.1. Совершенствование формы сечения лопастей водометного движителя

2.2. Совершенствование профиля насадки водометного движителя

2.3. Численная отработка на суперкомпьютере геометрии кормового обтекателя водометного движителя насосного типа

Заключение к главе

Глава 3. Экспериментальное и теоретическое исследование гидродинамических и кавитационных характеристик водометного движителя насосного типа с усовершенствованными геометрическими элементами

3.1. Испытания водометного движителя насосного типа с усовершенствованными геометрическими элементами в «свободной воде»

3.2. Испытания модели водометного движителя насосного типа с усовершенствованными геометрическими элементами в кавитационной трубе

3.3. Результаты испытаний водометного движителя насосного типа с финальным профилем направляющей насадки в «свободной воде»

3.4. Результаты испытаний водометного движителя насосного типа с финальным профилем направляющей насадки и коэффициентом поджатия в = 0.752 в средней кавитационной трубе

Заключение к главе

Глава 4. Экспериментальное исследование гидродинамических и кавитационных характеристик серии водометных движителей насосного типа с усовершенствованными

геометрическими элементами

4.1. Разработка серии водометных движителей насосного типа

4.2. Данные о разработанных рабочих колесах

4.3. Испытания серии водометных движителей насосного типа в «свободной воде»

4.4. Испытания серии водометных движителей насосного типа в квитанционной трубе

4.5. Оценка прочности конструкции водометного движителя насосного типа

4.6. Апробация макета движительных комплексов, состоящих из двух водометных

движителей насосного типа, на полунатурном судне

Заключение к главе

Заключение

Библиографический список

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование гидродинамических и кавитационных характеристик водомётного движителя насосного типа, направленное на совершенствование его элементов.»

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с рядом государственных программ Российской Федерации одной из наиболее важных задач отечественного кораблестроения является проектирование и строительство эффективных кораблей военно-морского флота (ВМФ).

В России накоплен многолетний опыт создания кораблей ВМФ с гребными винтами в качестве движителей, однако дальнейшее повышение их эффективности за счет совершенствования элементов гребных винтов является затруднительным.

Вплоть до последнего времени применение водометных движителей на кораблях ВМФ сдерживалось низкой эффективностью водометов при движении на экономическом или эскадренном ходах.

Одним из направлений повышения эффективности кораблей ВМФ является применение таких водометных движителей, которые обеспечивают заметное снижение расхода топлива по сравнению с гребными винтами на всех режимах движения корабля.

Теории и расчету параметров водометных движителей посвящено значительное число публикаций в Российской Федерации [9, 12, 34-36, 39-43, 95, 81] и за рубежом [44-49, 51, 52, 54-61, 64-67, 77, 82-91]. Среди них можно отметить работы А. Н. Папир [30, 31], С. В. Куликова [19, 20, 21], А. А. Русецкого [38], М. А. Мавлюдова [25, 26, 27] и др. В этих работах подробно рассмотрена струйная теория водометных движителей и предложены методы определения оптимальных элементов для заданных условий проектирования. В современной литературе (М. П. Лобачев [22, 23] и др. [50, 53, 62, 63, 68-75, 92-93]) представлены результаты расчетов локальных характеристик водометных движителей с помощью суперкомпьютерных технологий. Указанные подходы дополняют друг друга и позволяют проанализировать процессы, происходящие при работе водометного движителя.

В зарубежной литературе используются два термина:

- «water j et» - водометный движитель струйного типа (ВДСТ);

- «pump jet» - водометный движитель насосного типа (ВДНТ).

Водометные движители струйного типа характеризуются наличием длинного водовода, расположенного внутри корпуса корабля. Эти движители невозможно отделить от корпуса без его разрушения. Для этого типа движителей понятие испытаний в «свободной воде» некорректно; можно только провести испытания на специальном стенде. Областью применения таких водометных движителей являются быстроходные катера и корабли. Типичным представителем этого типа водометных движителей являются изделия фирмы Роллс-Ройс («Rolls-Royce») Совершенствованию конструкции и теоретическим аспектам работы ВДСТ посвящено значительное число публикаций в современной литературе.

Водометные движители насосного типа имеют короткий водовод, расположенный вне корпуса корабля или изделия. Эти движители могут быть естественным образом отделены от корпуса и для них определено понятие испытаний в «свободной воде». Типичными представителями этого типа являются водометные движители морского оружия.

Рассматривая примеры практического применения водометных движителей на кораблях и судах, следует упомянуть достижения фирмы Роллс-Ройс, разработавшей типоряд водометов различной мощности, максимальная из которых составляет 25 МВт. Четыре движителя фирмы Роллс-Ройс, установленные на корабле прибрежной зоны (Lateral Combat Ship) «Freedom», суммарной мощностью 100 МВт позволяют кораблю водоизмещением около 3000 м развивать скорость хода 50 уз.

Фирмой Роллс-Ройс [78] разработан типоряд погруженных водометных движителей, среди которых движители для эсминца водоизмещением 6000 м со скоростью полного хода 30 уз. Полунатурные испытания, проведенные на демонстраторе на Великих озерах США, показали отличные акустические качества. Тем не менее есть информация, что реальный корабль строится с гребными винтами на валах с кронштейнами. Принятое решение связано с недопустимо низкой эффективностью разработанных водометных движителей на экономическом и эскадренном ходах корабля.

По-видимому, первым из кораблей с водометными движителями насосного типа является ракетный катер типа «Буян», построенный в Российской Федерации, оснащенный малогабаритными водометными движителями (МГВД), разработанными М. А. Мавлюдовым [28]. К сожалению, МГВД обладают относительно низкой эффективностью при всех скоростях хода.

В диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук в 1973 г. С. В. Куликов разработал две конструкции ВДНТ [19]. Первая конструкция широко применялись при изготовлении морского оружия и подводных лодок. Вторая конструкция, предназначенная для надводных водоизмещающих кораблей, до настоящего времени не нашла своего применения. Коэффициент полезного действия указанной конструкции в «свободной воде» равен 0.68. Такая высокая эффективность обеспечивается конструкцией ВДНТ, имеющей короткий водовод, длина которого составляет 65 % от диаметра рабочего колеса. Данная эффективность соизмерима с эффективностью гребных винтов, однако попытки установки ВДНТ на реальные корабли не привели к положительным результатам ни в Российской Федерации, ни за рубежом.

Ситуация изменилась после анализа материалов исследований, выполненных М. А. Мавлюдовым. Для получения приемлемых ходовых качеств предложенный

М. А. Мавлюдовым малогабаритный водометный движитель располагался на корабле таким образом, что часть рабочего колеса «на стопе» оказалась над водой [18].

При выполнении работ по ОКР «Контур» модель высокоэффективной конструкции, предложенной С. В. Куликовым, располагалась на схематизированной модели корабля по схеме, предложенной М. А. Мавлюдовым. В проведенных экспериментах, выполненных на схематизированной одновальной модели с применением ВДНТ с коротким водоводом, впервые показана принципиальная возможность получения высокой эффективности водометов на полном, среднем и малом ходах. В дальнейших исследованиях выяснено, что предельное возвышение рабочего колеса над водой составляет 25 % от диаметра. При большем возвышении отсутствует тяга вперед на швартовах. При меньшем возвышении падает эффективность.

С этого времени актуальным становится совершенствование конструкции ВДНТ для применения на кораблях ВМФ. Данная диссертационная работа посвящена решению актуальной задачи совершенствования элементов ВДНТ путем исследования его гидродинамических и кавитационных характеристик.

Целью работы является совершенствование элементов водометного движителя насосного типа путем экспериментального и теоретического исследования его гидродинамических и кавитационных характеристик.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие основные задачи:

1. Экспериментальное и теоретическое исследование гидродинамических и кавитационных характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа.

2. Совершенствование геометрических элементов водометного движителя насосного типа, направленное на устранение дефектов гидродинамических и кавитационных характеристик его базовой версии.

3. Экспериментальное и теоретическое исследование гидродинамических и кавитационных характеристик водометного движителя насосного типа с усовершенствованными геометрическими элементами.

4. Экспериментальное исследование гидродинамических и кавитационных характеристик серии водометного движителя насосного типа с усовершенствованными геометрическими элементами.

Глава 1. Экспериментальное и теоретическое исследование гидродинамических и кавитационных характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа

1.1. Экспериментальное исследование гидродинамических характеристик базовой версии водометного движителя насосного типа в «свободной воде»

В период с 1964 по 1970 гг. С. В. Куликов разработал слабонагруженный водометный движитель [19], далее разрабатываемый сотрудниками ФГУП «Крыловский государственный научный центр» на протяжении долгого времени и описанный в патенте на изобретение №2537351 Российской Федерации [5] (тип «pump jet» по современной классификации). Данный водометный движитель принят в качестве базовой версии объекта исследования.

Движитель состоит из рабочего колеса правого вращения с диаметром ступицы dcr^^D диаметра рабочего колеса. Соответственно протяженность 5 лопастей составляет около 0.5R радиуса рабочего колеса. Рабочее колесо вращается в направляющей насадке сегментного сечения с внутренней цилиндрической поверхностью и диаметром Dd = 1.01D. Длина направляющей насадки 1н = 0.65D. За рабочим колесом располагается неподвижный спрямляющий аппарат (СА) левого направления, имеющий 6 лопастей, соединенных с направляющей насадкой. Диаметр ступицы спрямляющего аппарата увеличивается от носовой плоскости, где составляет ёст = 0.5D, к кормовой плоскости, где ёст = 0.7D. Тогда протяженность лопасти спрямляющего аппарата на кормовой части составляет 0.3R радиуса рабочего колеса. У данного движительного комплекса вода течет в кольцевом зазоре 0.5R на входе в водомет и 0.3R на выходе. За спрямляющим аппаратом располагается гондола с плавно уменьшающимся диаметром, имеющая значительную протяженность. При движении от носа в корму диаметр ступицы спрямляющего аппарата постоянно растет от 0.475D до 0.7D на выходе из направляющей насадки. Число лопастей спрямляющего аппарата Z = 6. Отношение площадей входящего и выходящего кольца ß = 0.666. Наличие принятого в конструкции поджатия потока приводит к резкому росту давления в месте расположения рабочего колеса и улучшает кавитационные характеристики водометного движителя. Схема ВДНТ, предложенного С. В. Куликовым, представлена на рисунке 1.1.

Проведенные в 1964 г. эксперименты в малой кавитационной трубе (МКТ) [19], результаты которых представлены на рисунке 1.2, показали очень высокую эффективность предложенного С. В. Куликовым движителя. В частности, максимум ^ по экспериментам в МКТ составил ^max~ 0.79.

Рисунок 1.1. Схема ВДНТ

Рисунок 1.2. Кривые действия ВДНТ в малой кавитационной трубе, где Ктт = Кт + Кто — коэффициент упора движителя;

Кто - коэффициент упора спрямляющего аппарата с направляющей насадкой; Кд - коэффициент момента рабочего колеса; : Кп

По =

2п К

- КПД движителя

Для того чтобы разобраться в сложившейся ситуации, была изготовлена модель ВДНТ с диаметром рабочего колеса О = 200 мм. Данная модель соответствует геометрии, предложенной С. В. Куликовым, в том числе сегментными сечениями лопастей рабочего колеса. Фотография модели на установке для испытаний в «свободной воде» приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Общий вид модели ВДНТ на установке для испытаний в «свободной воде» в

опытовом бассейне

Чертеж модели рабочего колеса представлен на рисунке 1.4, а соответствующий чертеж модели спрямляющего аппарата - на рисунке 1.5. Основные геометрические параметры рабочего колеса приведены в таблице 1.1, а основные геометрические параметры спрямляющего аппарата - в таблице 1.2. Чертеж модели водомета с размерами представлен на рисунке 1.6.

Рисунок 1.4. Чертеж модели рабочего колеса базовой версии ВДНТ

направление движения направление вращения

а '-Е* <4-< е

линия Н ¿ИБО пылит

Рисунок 1.5. Чертеж модели спрямляющего аппарата базовой версии ВДНТ

Рисунок 1.6. Чертеж модели базовой версии ВДНТ для диаметра рабочего колеса Б = 200 мм

Таблица 1.1. Основные геометрические параметры рабочего колеса (правого вращения) базовой версии ВДНТ

Число лопастей Ъ = 5. Относительный радиус ступицы РИ = 0.500

radii width skew rake thickn. camber pitch

R C/R Cs/R Xr/R E/R Ec/R P/R

0 500 0 .7196 0 .0000 0 .0000 0 0570 0 .0456 4 .2500

0 600 0 .7954 0 .0000 0 .0000 0 0468 0 .0388 3 . 8552

0 700 0 .8677 0 .0000 0 .0000 0 0380 0 .0334 3 . 6187

0 800 0 .9338 0 .0000 0 .0000 0 0290 0 .0289 3 .5113

0 900 0 .9854 0 .0000 0 .0000 0 0198 0 .0252 3 . 4735

0 950 1 .0040 0 .0000 0 .0000 0 0160 0 .0236 3 .4600

0 975 1 .0116 0 .0000 0 .0000 0 0140 0 .0229 3 . 4545

1 000 1 .0140 0 .0000 0 .0000 0 0120 0 .0223 3 . 4500

Chordwise distributions

Csi Ftm Fcm Ft Fc

1 1 0000 -0 0000 0 0000 -0 0000 0 0000

2 0 9900 0 0660 0 0203 0 0660 0 0203

3 0 9750 0 1033 0 0499 0 1033 0 0499

4 0 9500 0 1493 0 0986 0 1493 0 0986

5 0 9000 0 .2393 0 1919 0 2393 0 1919

6 0 8000 0 4030 0 .3629 0 4030 0 3629

7 0 6000 0 6677 0 6429 0 6677 0 6429

8 0 4000 0 8534 0 8417 0 8534 0 8417

9 0 .2000 0 9635 0 9605 0 9635 0 9605

10 0 0000 1 0000 1 0000 1 0000 1 0000

11 -0 .2000 0 9635 0 9605 0 9635 0 9605

12 -0 4000 0 8534 0 8417 0 8534 0 8417

13 -0 6000 0 6677 0 6429 0 6677 0 6429

14 -0 8000 0 4030 0 .3629 0 4030 0 3629

15 -0 9000 0 .2393 0 1919 0 2393 0 1919

16 -0 9500 0 1494 0 0986 0 1494 0 0986

17 -0 9750 0 1033 0 0499 0 1033 0 0499

18 -0 9900 0 0660 0 0203 0 0660 0 0203

19 -1 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000

Таблица 1.2. Основные геометрические параметры спрямляющего аппарата (левого вращения) базовой версии ВДНТ

Число лопастей Т = 6. Относительный радиус ступицы ^ = 0.620

radii width skew rake thickn. camber pitch

R C/R Cs/R Xr/R E/R Ec/R P/R

0 620 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 30 . 9600

0 700 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 36 . 1200

0 800 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 41 .2800

0 900 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 46 . 4400

0 950 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 49 . 0323

0 975 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 50 .3192

1 000 0 . 6000 0.0000 0.0000 0 0300 0 .0300 51 . 6000

Chordwise distributions

Csi Ftm Fcm Ft Fc

1 1 0000 -0 0000 0 0000 -0 0000 0 0000

2 0 9900 0 1113 0 0203 0 1179 0 0203

3 0 9750 0 1867 0 0498 0 1984 0 0498

4 0 9500 0 .2770 0 0984 0 2932 0 0984

5 0 9000 0 .3927 0 1915 0 4132 0 1915

6 0 8000 0 .5520 0 .3623 0 5814 0 3623

7 0 6000 0 .7654 0 6423 0 8004 0 6423

8 0 4000 0 8968 0 8413 0 9274 0 8413

9 0 .2000 0 9719 0 9600 0 9904 0 9600

10 0 0000 1 0000 1 0000 0 9924 1 0000

11 -0 .2000 0 9630 0 9600 0 9310 0 9600

12 -0 4000 0 8507 0 8413 0 8070 0 8413

13 -0 6000 0 6639 0 6423 0 6220 0 6423

14 -0 8000 0 4028 0 .3623 0 3754 0 3623

15 -0 9000 0 .2441 0 1915 0 2286 0 1915

16 -0 9500 0 1574 0 0984 0 1496 0 0984

17 -0 9750 0 1143 0 0498 0 1099 0 0498

18 -0 9900 0 0775 0 0203 0 0743 0 0203

19 -1 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000

Далее были проведены контрольные экспериментальные испытания водометного движителя в «свободной воде» в глубоководном бассейне Крыловского государственного научного центра. Результаты испытаний модели базовой версии ВДНТ в опытовом бассейне приводятся в виде протоколов в таблице 1.3 и в виде графиков на рисунке 1.7. Изготовленная модель водомета была испытана в «свободной воде» в опытовом бассейне [37]. На рисунке 1.7 сплошными линиями представлены измеренные в «свободной воде» гидродинамические

- т V и

характеристики водомета в виде зависимостей ряда параметров от поступи 3 = —, где V -

пО

скорость обтекания водомета, м/с; п - число оборотов рабочего колеса, об/мин:

Кц = Кт + Кто - коэффициент упора движителя;

Кт - коэффициент упора рабочего колеса;

Кд - коэффициент момента рабочего колеса;

3 Куу

П0 =----КПД движителя.

2п Кд

Здесь

KT —

T

pnb4;

KTD —

Ti

D

pn2D4 '

Kq —^j [11, 13], pn2D5

где p - плотность воды, кг/м ;

Т - упор рабочего колеса, Н;

TD - упор на невращающейся части водомета (спрямляющий аппарат, насадка, обтекатель спрямляющего аппарата), Н;

Q - момент на рабочем колесе, Нм.

На рисунке 1.7 пунктирными линиями нанесены результаты испытания водомета в средней кавитационной трубе (СКТ) при атмосферном давлении. Можно отметить, что по результатам этих испытаний максимум его КПД составляет ^max ~ 0.68-0.7. На швартовах и в их районе направляющая насадка и спрямляющий аппарат имеют тягу KTD>0, а начиная с поступи J>0.5 величина KTD<0. Сопоставляя данные рисунков 1.2 и 1.7, следует отметить, что достоверность экспериментов в опытовом бассейне значительно выше, чем в МКТ, в связи с отсутствием влияния стесненности потока. В связи с этим следует признать данные рисунка 1.7 близкими к реальным; а полученная эффективность сопоставима с эффективностью гребных винтов в открытой воде.

2,4

2,2

«г

Kid «т, 2,0 10 K

0,6

0,4

0,2

0,0

-0,2

-0,4

к— •

-

б*»

10K И

- а.

- • -в "свободной воде" в опытовом бассейне ---о---в СКТ при атмосферном давлении о

1st о

1 ч о

N <t

K -

ъ—

—

-Ч , о

Л 'о J# »4

K 4 - „

» •

-ktd ■ ft я ■0- - о ■ в СВ 0я s n

» ■ в - j* о- © й-

-С с " - в ■ -

- - - -о kt

а d

Рисунок 1.7. Кривые действия ВДНТ по результатам контрольных испытаний

л

По результатам испытаний модели водометного движителя в СКТ при атмосферном давлении, представленном на рис. 1.7 пунктиром видно, что кавитационные явления при этом отсутствуют, однако полученные гидродинамические характеристики незначительно отличаются от данных опытов в бассейне в связи с неполным учетом стеснения потока в кавитационной трубе.

Таблица 1.3. Результаты испытаний модели базовой версии ВДНТ в «свободной воде».

Протокол № 94 от 26.08.08. Рабочее колесо №8144, направляющий аппарат №8143

№8144 №8143

0=0.200 м 0Н=0.202 м

P/D=1.810 Р/0=17.880

Ле/Л0=0.71 Ле/Л0=0.435

2=5 Р=0.666

г=18.60с Ьн/0=0.65 у=1.042*106 м2/с

Nom V, м/с N об/с I КТ 10КО КТЭ Ктт Ло

п=12.5 об/с

1 2.516 12.52 1.005 0.834 2.027 -0.096 0.738 0.582

2 2.749 12.55 1.095 0.815 1.981 -0.115 0.700 0.616

3 3.013 12.53 1.202 0.786 1.912 -0.142 0.644 0.644

4 3.245 12.53 1.295 0.764 1.863 -0.161 0.603 0.667

5 3.513 12.49 1.406 0.730 1.788 -0.185 0.546 0.683

6 3.749 12.43 1.508 0.701 1.725 -0.202 0.499 0.694

7 4.009 12.50 1.604 0.661 1.637 -0.223 0.438 0.683

8 4.264 12.43 1.715 0.618 1.545 -0.245 0.373 0.659

9 4.510 12.46 1.810 0.577 1.452 -0.263 0.313 0.622

10 4.761 12.49 1.906 0.537 1.358 -0.284 0.253 0.565

11 5.021 12.54 2.002 0.491 1.253 -0.304 0.187 0.474

12 5.265 12.56 2.096 0.441 1.139 -0.324 0.117 0.344

13 5.512 12.39 2.224 0.368 0.975 -0.349 0.019 0.070

14 5.757 12.69 2.268 0.342 0.920 -0.360 -0.017 -0.067

15 3.662 12.45 1.471 0.711 1.747 -0.196 0.516 0.691

16 3.851 12.49 1.542 0.690 1.702 -0.208 0.483 0.696

п=16 об/с

19 4.664 15.86 1.470 0.707 1.749 -0.194 0.513 0.686

20 4.920 15.98 1.539 0.682 1.696 -0.213 0.469 0.678

21 4.534 15.97 1.420 0.719 1.773 -0.187 0.533 0.679

п=0 об/с

22 0.000 5.98 0.000 0.916 2.356 0.099 1.015 0.000

23 0.000 7.05 0.000 0.913 2.327 0.101 1.013 0.000

24 0.000 8.04 0.000 0.928 2.337 0.097 1.025 0.000

25 0.000 9.02 0.000 0.937 2.347 0.096 1.033 0.000

26 0.000 10.06 0.000 0.935 2.336 0.097 1.032 0.000

27 0.000 11.05 0.000 0.933 2.331 0.096 1.029 0.000

28 0.000 11.97 0.000 0.927 2.312 0.097 1.024 0.000

П ротокол № 94 от 26.08.08. (1 1родолжение)

V, м/с N об/с I Кт 10Кд Ктэ Ктт Ло

п=12 об/с

29 0.252 12.07 0.104 0.932 2.291 0.086 1.018 0.074

30 0.505 12.00 0.210 0.948 2.300 0.072 1.020 0.149

31 0.746 12.04 0.310 0.961 2.319 0.057 1.018 0.216

32 1.002 12.04 0.416 0.956 2.302 0.035 0.991 0.285

33 1.256 11.94 0.526 0.936 2.249 0.011 0.947 0.353

34 1.502 11.95 0.628 0.917 2.204 -0.013 0.904 0.410

35 1.764 11.98 0.736 0.896 2.152 -0.038 0.859 0.468

36 2.003 11.95 0.838 0.867 2.087 -0.066 0.801 0.512

37 2.260 12.02 0.940 0.848 2.046 -0.089 0.759 0.555

38 2.498 12.06 1.036 0.830 2.002 -0.108 0.723 0.595

39 2.758 12.07 1.143 0.801 1.935 -0.133 0.669 0.628

40 3.006 12.07 1.245 0.776 1.880 -0.156 0.620 0.654

41 3.244 12.04 1.347 0.753 1.828 -0.175 0.579 0.679

п=0 об/с

42 0.000 7.98 0.000 0.918 2.320 0.093 1.010 0.000

43 0.000 9.08 0.000 0.922 2.314 0.092 1.014 0.000

44 0.000 10.02 0.000 0.931 2.327 0.091 1.022 0.000

45 0.000 11.09 0.000 0.926 2.313 0.093 1.019 0.000

46 0.000 11.98 0.000 0.931 2.317 0.095 1.026 0.000

В таблице 1.4 приведены результаты аппроксимации плавными кривыми данных опытов на установке для испытаний в «свободной воде». В таблице 1.5 приведены аналогичные результаты, полученные при атмосферном давлении в СКТ.

Таблица 1.4. Гидродинамические характеристики базовой версии ВДНТ в «свободной воде»

В опытовом бассейне

I Ктт 10К0 П0

0 1.0237 2.3126

0.1 1.0222 2.3111 0.070

0.2 1.0267 2.3054 0.142

0.3 1.0118 2.3052 0.210

0.4 0.9926 2.3007 0.275

0.5 0.9630 2.2651 0.338

0.6 0.9215 2.2267 0.395

0.7 0.8694 2.1736 0.446

0.8 0.8320 2.1244 0.499

1 0.7318 2.0133 0.579

1.2 0.6474 1.9170 0.645

1.4 0.5541 1.8000 0.686

1.6 0.4415 1.6518 0.681

1.8 0.3170 1.4622 0.621

2 0.1926 1.2486 0.491

2.2 0.0403 1.0178 0.139

2.4 -0.1230 0.7244

Таблица 1.5. Гидродинамические характеристики базовой версии ВДНТ в СКТ

В СКТ при атмосферном давлении

J Kтт 10Хд Л0

0.9 0.7858 2.0534 0.5484

1.0 0.7416 2.0027 0.5896

1.1 0.6961 1.9485 0.6258

1.2 0.6494 1.8908 0.6563

1.3 0.6015 1.8298 0.6804

1.4 0.5523 1.7653 0.6974

1.5 0.5018 1.6973 0.7061

1.6 0.4501 1.6260 0.7053

1.7 0.3972 1.5512 0.6931

1.8 0.3430 1.4730 0.6674

1.9 0.2876 1.3913 0.6253

2.0 0.2309 1.3062 0.5629

2.1 0.1729 1.2177 0.4749

2.2 0.1138 1.1257 0.3541

1.2. Экспериментальное исследование кавитационных характеристик базовой версии

водометного движителя насосного типа

Экспериментальные исследования модели базовой версии ВДНТ для определения кавитационных характеристик движителя проводились в СКТ Крыловского государственного научного центра [14]. Исследовались условия возникновения второй стадии кавитации (отвалы), а также условия возникновения (исчезновения) различных видов кавитации (квазиакустика).

Исследования модели водометного движителя с целью определения условий возникновения второй стадии кавитации проводились в СКТ при ряде значений числа кавитации: а = 0.4, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.1, 1.3, 1.5, 2.0.

Фотографии модели водомета в СКТ приводятся на рисунках 1.8 - 1.11. Все фотографии сделаны при числе оборотов рабочего колеса п = 20 об/с и поступи J = 1.5, но при различных числах кавитации по скорости:

Р ~ Ру 2

где р - давление в рабочем участке СКТ, Н/м2;

pv - давление насыщенных паров воды, Н/м .

На рисунке 1.8 приведены результаты опытов при достаточно большом значении числа кавитации ао = 1.5. Сквозь прозрачную часть насадки виден концевой вихрь, сходящий с передней кромки на конце лопасти рабочего колеса (РК). При уменьшении числа кавитации до ао = 1.0 (рисунок 1.9) наблюдается щелевая кавитация, в состав которой входит описанный выше концевой вихрь. При ао = 0.6 (рисунок 1.10) кроме щелевой наблюдается кавитация на внутренней стороне насадки у передней кромки и снаружи насадки в районе ее максимальной толщины. На рисунке 1.11 число кавитации ао = 0.4, движитель работает глубоко во второй стадии кавитации с заметным снижением гидродинамических характеристик по сравнению с безкавитационными. Видно, что все описанные ранее кавитационные явления усилились и к ним добавилась ясно видная на выходе из насадки кавитация у передней кромки РК.

В таблице 1.6 и на рисунке 1.12 приводятся результаты квазиакустических испытаний базовой версии водометного движителя, на графике по горизонтальной оси отложена поступь J

по вертикальной оси л/оп - величина параметра шумообразования, где оп= ИЗ].

Приведенные материалы показывают наличие нескольких типов кавитации, которая возникает на различных элементах водометного движителя.

Рисунок 1.8. Модель базовой версии ВДНТ в СКТ при числе оборотов п = 20 об/с и числе

кавитации Со = 1.5

Рисунок 1.9. Модель базовой версии ВДНТ в СКТ при числе оборотов п = 20 об/с и числе

кавитации Со = 1.0

Рисунок 1.10. Модель базовой версии ВДНТ в СКТ при числе оборотов п = 20 об/с и числе

кавитации ао = 0.6

Рисунок 1.11. Модель базовой версии ВДНТ в СКТ при числе оборотов п = 20 об/с и числе

кавитации ао = 0.4

Таблица 1.6. Результаты квазиакустических испытаний модели базовой версии ВДНТ в СКТ

Направление вращения правое

Диаметр винта, мм 200

Число лопастей 5

Температура воды, оС 21

Атмосферное давление, Па 100503.57

Давление насыщенных паров, Па 2194.94

П, об/с V, м/с I тип кавитации

19.98 5.514 1.380 0.623 щелевая кавитация

20.00 5.969 1.492 0.571 щелевая кавитация

20.02 6.510 1.626 0.533 щелевая кавитация

20.03 7.014 1.751 0.430 щелевая кавитация

20.03 3.979 0.993 0.756 щелевая кавитация

20.03 3.025 0.755 1.105 кавитация насадки

15.03 2.503 0.833 0.946 кавитация насадки

15.04 2.976 0.989 0.700 кавитация насадки

19.98 4.995 1.250 0.569 кавитация насадки

20.05 6.500 1.621 0.586 кавитация насадки

19.98 6.997 1.751 0.653 кавитация насадки

20.01 7.512 1.877 0.735 кавитация насадки

19.96 7.999 2.004 0.803 кавитация насадки

14.99 2.982 0.995 1.140 кромочная кавитация

15.05 3.530 1.173 0.958 кромочная кавитация

20.01 4.986 1.246 0.979 кромочная кавитация

20.02 5.499 1.373 0.959 кромочная кавитация

20.10 5.983 1.488 0.839 кромочная кавитация

20.05 6.510 1.623 0.707 кромочная кавитация

20.04 4.028 1.005 1.081 кромочная кавитация

15.08 3.516 1.166 0.941 концевой вихрь

19.94 4.982 1.249 0.866 концевой вихрь

20.01 5.496 1.373 0.786 концевой вихрь

20.11 5.985 1.488 0.757 концевой вихрь

20.07 6.507 1.621 0.648 концевой вихрь

20.01 6.997 1.748 0.652 концевой вихрь

20.00 7.512 1.878 0.653 концевой вихрь

19.99 8.005 2.002 0.639 концевой вихрь

14.99 3.020 1.007 1.271 концевой вихрь

14.94 2.522 0.844 1.557 концевой вихрь

1.6

0.8

0.4

0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 J 2.0

Рисунок 1.12. Результаты квазиакустических испытаний модели базовой версии ВДНТ в СКТ

Непосредственные результаты опытов в СКТ при различных числах кавитации приведены в виде сглаженных и согласованных кривых на рисунках 1.13 - 1.15.

На рисунке 1.13 видно, что принятые для дальнейших расчетов плавные кривые зависимостей Ктт = Кт^, ао) и ^ = ао), как правило проведенные через

экспериментальные точки, в то же время соответствуют плавной зависимости л0 = Ло сто) (рисунок 1.14).

Приведенные на рисунке 1.15 зависимости коэффициента нагрузки К0т=-/== от поступи

УКтт

J получены при использовании данных, приведенных на 1.13, и непосредственных данных измерения.

Анализируя гладкие зависимости коэффициента упора Ктт ВДНТ от поступи (рисунок 1.13), можно определить значения поступи JоTв в точках, где величина КТТ отходит от значений, полученных при атмосферном давлении. Зависимость величины JоTв от числа кавитации ао представлена на рисунке 1.16.

Рисунок 1.13. Сглаженные зависимости коэффициентов упора КТТ и момента ^ базовой версии ВДНТ от поступи J и числа кавитации ао

0,7 \

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2

0,4 0,6

0,8

1,0

1,2 1,4 1,6 1,8

2,0 J 2,2

Рисунок 1.14. Сглаженные зависимости коэффициента эффективности ^ базовой версии ВДНТ

от п оступи I и числа кавитации ао

к

|

тм /

/

/

/

0.6 а - 0.4

Г 0.8

1.0 1.3

2.0 : V Т7

1.5 -| ■Я-Ж-

0,4 0,<

0,8 1,0 1,2 1,4

1,8 т 2,0 2,2

Рисунок 1.15. Сглаженная зависимость коэффициента нагрузки Кот базо вой версии ВДНТ от

поступи I и числа кавитации ао

6

5

4

3

2

1

0

1,40

1,35

1,30

1,25

1,20

1,15

1,10

1,05

1,00

а 2,0

о

Рисунок 1.6. Зависимость значения поступи в точках отвала 1оТв от числа кавитации ао

базовой версии ВДНТ

Анализируя приведенные материалы, можно отметить, что развитая кавитация оказывает заметное влияние на все гидродинамические характеристики базовой версии водометного движителя. При числах кавитации ао = 0.4, ао = 0.6 гидродинамические характеристики «не притыкаются» к полученным при атмосферном давлении при всех рассмотренных значениях поступи I. При больших значениях числа кавитации гидродинамические характеристики отходят (отваливаются) от атмосферных при соответствующем уменьшении поступи I (с ростом нагрузки).

На основе приведенных материалов принято, что число кавитации ао = 0.65 является критическим, т.е. таким, при котором гидродинамические характеристики ВДНТ еще стыкуются с атмосферными.

С использованием результатов испытаний в кавитационной трубе можно вычислить значения Ст - коэффициента нагрузки по упору, соответствующие точкам. Они определяются

J

отв

Т 8 К

по формуле: С =-5-г =---Т [13]. Полученные значения определяют зависимость

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Александров Станислав Анатольевич, 2018 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Александров К. В. Улучшение кавитационных и вибрационных характеристик лопастных гидравлических аппаратов путем оптимизации цилиндрических сечений лопасти // Международная конференция по судостроению: 100 лет ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. Труды. СПб. 1994. С 1-8.

2. Александров С. А., Багаев Д. В. Анализ гидродинамических характеристик водометного движителя по результатам численного моделирования // Тезисы докладов Конференции молодых ученых и специалистов Крыловского государственного научного центра. 2015. С. 7.

3. Александров С. А. Совершенствование профиля насадки водометного движителя // Труды Крыловского государственного научного центра. 2017. № 4(382). С. 40-45.

4. Александров С. А. Совершенствование сечения лопастей водометного движителя // Труды Крыловского государственного научного центра. 2017. № 3(381). С. 9-14.

5. Легконагруженный водометный движитель: пат. 2537351 Российская Федерация / С. А. Александров , Г. И. Каневский , С. В. Капранцев , А. В. Пустошный; заявитель и патентообладатель Минпромторг России; приор. 07.05.2013.

6. Александров С. А., Каневский Г. И.. Оптимизация элементов водометного движителя насосного типа с коротким водоводом // Труды Крыловского государственного научного центра. 2015. № 90 (374) .С. 11-18.

7. Александров С. А. Мещевцева А. А. Экспериментальные исследования влияния направляющей насадки на гидродинамические характеристики водометного движителя // Тезисы докладов конференции «Российское кораблестроение: от академика А. Н. Крылова до наших дней». 2014. С. 72-73.

8. Александров С. А. Экспериментальное исследование формы насадки водометного движителя и ее влияния на гидродинамические характеристики // Модели и методы аэродинамики. М.: МЦНМО. 2015. С. 12-13.

9. Артюшков Л. С., Ачкинадзе А. Ш., Русецкий А. А. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1988.

10. Багаев Д. В., Таранов А. Е Численное моделирование работы водометного движителя, установленного за корпусом судна // Сборник докладов конференции «Суперкомпьютерные технологии в промышленности» (СКТП-2014). 2014. С. 87-88.

11. Басин А. М., Миниович И. Я. Теория и расчет гребных винтов. Л.: Судпромгиз, 1963.

12. Бушковский В. А., Мухина Л. Ф., Яковлев А. Ю. Расчет лопастных систем типа «тандем» в составе различных движительных комплексов // Материалы научно-технической конференции, посвященной 95-летию со дня рождения А. Н. Патрашева. 2005. С. 33- 37.

13. Войткунский Я. И. Справочник по теории корабля. Т. 1. Л.: Судостроение, 1985.

14. Горшков Ф. С., Русецкий А. А. Кавитационные трубы. Л.: Судостроение, 1972.

15. Дробленков В. В., Каневский Г. И. Подъемная сила и вязкостное сопротивление плоских профилей в вязкой несжимаемой жидкости // Вопросы судостроения, 1982. № 32. С. 93-102,

16. Каневский Г. И., Клубничкин А. М., Александров С. А. Коэффициенты взаимодействия водометного движителя насосного типа с корпусом // Сборник докладов НТК «XLV Крыловские чтения». 2013. С. 19-21.

17. Каневский Г. И., Капранцев С. В., Пустошный А. В., Самаркина А .А. Расчет гидродинамических характеристик профиля в вязкой несжимаемой жидкости // Тезисы докладов на НТК «XLIV Крыловские чтения». 2011. С. 48-59.

18. Каневский Г. И., Капранцев С. В., Соколов А. Л., Егорова Е. Ю., Мещевцева А. А. Исследование перспективности применения водометных движителей на фрегате проекта Б // Труды Крыловского государственного научного центра. 2014. № 85 (369). С. 91-102.

19. Куликов С. В. Гидродинамика водометных движителей: дис.... доктора технических наук / Куликов Сергей Васильевич. Л., 1973.

20. Куликов С. В. Проектирование водометных движителей // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 1962. № 185. С. 92-112.

21. Куликов С. В., Храмкин М. Ф. Водометные движители. Л.: Судостроение, 1965.

22. Лобачев М. П., Овчинников Н. А., Таранов А. Е., Денисихина Д. М. Опыт использования программного комплекса Star CD для расчета характеристик течения вязкой жидкости // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 2007. № 31 (315).

23. Лобачев М. П., Русецкий А. А., Яковлев А. Ю. Проектирование и гидродинамический расчет водометных движителей. СПб: Крыловский государственный научный центр, 2014.

24. Лойцанский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. С. 848.

25. Мавлюдов М. А. и др. Движители быстроходных судов. Л.: Судостроение, 1982.

26. Мавлюдов М. А., Пустошный А. В., Русецкий А. А., Яковлева О. В. Сопоставление результатов ходовых испытаний судна с малогабаритным водометным движителем с данными модельных испытаний и расчетов // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2007. № 31 (315). С. 82-92.

27. Мавлюдов М. А., Русецкий А. А. Основы теории и проектирования водометных движителей. СПб: ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2009.

28. Мавлюдов М. А., Яковлева О. В. Малогабаритный водометный движитель со щелевым соплом // Катера и яхты. 2003. №2(184).

29. Маринич Н. В. Проектирование перспективных движителей в насадке с учетом их взаимодействия с поворотной колонкой и элементами корпуса судна: дис...кан. тех. наук / Маринич Николай Владимирович, 2013.

30. Папир А. Н. Осевые насосы водометных движителей. Л.: Судостроение, 1965.

31. Папир А. Н. Водометные движители малых судов. Л.: Судостроение, 1970.

32. Папмель Э. Э. Практический расчет гребного винта. Л. - М., 1936.

33. Протоколы апробации макета двигательного и движительного комплексов, состоящих из двух водометных движителей с коротким водоводом и двух двигателей, на полунатурном судне «Кистень». ДВИЕ.360049.1010. СПб: ЦМКБ «Алмаз», 2014.

34. Родионов В. А., Семионичева Е. Я. Анализ результатов самоходных испытаний модели судна с водометными движителями, проведенных по рекомендациям 23 сессии МКОБ // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 2009. № 44 (323). С. 1-9.

35. Родионов В. А. Определение оптимальных параметров водометных движителей судов на подводных крыльях // Вопросы судостроения, серия «Проектирование судов». 1979. № 22. С. 62-66.

36. Родионов В. А. Применение водометных движителей на судах, катерах и других плавсредствах // Судостроение за рубежом. 1991. № 9 (297). С. 22-40.

37. Русецкий А. А. Оборудование и организация гидродинамических лабораторий // Л.: Судостроение, 1975.

38. Русецкий А. А., Жученко М. М., Дубровин О. В. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1971.

39. Яковлев А. Ю. Метод расчета течения жидкости в водозаборнике / А. Ю. Яковлев / ЦНИИ им. акад. А Н. Крылова. 1997. Деп. в ЦНИИ им. акад. А Н. Крылова. № Д33639.

40. Яковлев А. Ю. Метод граничных интегральных уравнений высокого порядка для расчета обтекания элементов движителя // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 2007. № 31 (315). С. 42-54.

41. Яковлев А. Ю. Проектировочный расчет лопастных систем путем прямой оптимизации // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 2008. № 35 (320). С. 111- 121.

42. Яковлев А. Ю., Лобова А. Г. Профилирование поворотного колена водометного движителя в «плоской» постановке // Труды ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. 2010. № 56 (340). С. 195-210.

43. Яковлев А. Ю. Оптимизация формы «плоского» водозаборника // Наука и технология. Труды ХХХ Российской школы, посвященной 65-летию Победы. М.: РАН. 2010. С. 65-73.

44. Alexander K. Waterjet versus Propeller Engine Matching Characteristics // Naval Engineering Journal. Vol. 107 (Issue). 1995.

45. Allison J. Marine Water Jet Propulsion. SNAME Transactions. Vol. 101. Pp. 275-335.

46. Are'n P., Aartojarvi R., Croner P. Review of test methods adopted for water jets at KaMeWa Marine Laboratory // Contribution to 20th IITC Workshop on Waterjets. San Francesco, U.S.A. 1993.

47. Brander P. A., Walker G. J. A waterjet test loop for the Tom Fink Cavitation Tunnel // International Conference on Waterjet Propulsion III // RINA, Gothenburg, Sweden. 2001.

48. Brewton S., Gowing S., Gorsky J. Performance Prediction of Waterjet Rotor and Rotor/Stator Combination Using RANS Calculations // Proc. 26th Symposium on Naval Hydrodynamics. Rome, Italy. 2006.

49. Brown M. Model Tests of a Complete Water Jet-Hull System // In. SSPA report RE40084817-16-00-B. 2013.

50. Chang S. H., Kinnas S. A. Numerical simulation of Wetted and Cavitating Flows inside Waterjets // 29th Symposium on Naval Hydrodynamics. Gothenburg, Sweden. 26-31 August, 2012.

51. Chesnakes C. J., Donnelly M. J., Jessup S. D., Lanni F. Testing waterjet at range of scale // Proc. of 27th Symposium on Naval Hydrodynamics. Seoul, Korea. 2008.

52. Chesnakes C. J., Donnelly M. J., Pfitsh D. W., Becnel A. J., Schoeder S. D. Pump loop testing in axial flow waterjet // Proc. of 28th Symposium on Naval Hydrodynamics. Pasadena, Cflifornia, U.S.A.

53. Chun H. H., Park W. G., Jun J. G. Experimental and CFD Analysis for Rotor-Stator Interaction of Water-jet Pump // Proc. 24th Symposium on Naval Hydrodynamics. Fukuoka, Japan. 2002.

54. Dang J., Liu R., Pouw C. Waterjet system performance and Cavitating Test Procedures // Third International Symposium on Marine Propulsors. Smp13. Tasmania, Australia., 2013.

55. Donnely M., Gowing S. Overview of recent development in testing of waterjet at NSWCCD // Proc. of waterjet Propulsion 5. London, UK.

56. Eslamdoos A., Larsen L., Bensow R. Waterjet Propulsion and Negative Thrust Deduction // Fourth International Symposium on Marine Propulsors. Smp 15. Austin, Texas, USA. June 2015.

57. Eslamdoos A. The Hydrodynamics of Waterjet/hull Interaction / PhD Thesis. Shipping and Marine Technology. Chalmers University of Technology.

58. Fujisawa N. Measurements of basic performance for waterjet propulsion systems // International Journal of Rotating Machinery. 2(1), 1995.

59. Hanglund K. et al. Design and testing of high performance waterjet propulsion // Proc 2nd Symp. on Small Fast Warships and Security Vessels. Trans. RINA, Paper no. 17 May. London, UK. 1982.

60. Holden K. et al. Om development and experience of waterjet propulsion systems // 2nd Int. Cong. Of Maritime Ass. Of East Mediterranean. Trieste, 1981.

61. Hoshino T., Baba E. Determination of propulsive performance of waterjet in model and full scale. Contribution to 20th ITTC Workshop on Waterjets. San Francesco, USA.

62. Kandasamy M., Ooi S.K., Carrica P, Stern F. Integral force/momentum water-jet model for CFD simulation // Journal of Fluids Engineering. 2010. Vol. 132.

63. Kinnas S.A., Lee H.S., Michael T.J., Sun H. Prediction of Caviting Water-jet Propulsor Performance Using Boundary Element Method // Proc. 9th International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics. Ann Arbor, Michigan, USA. 2007.

64. Kruppa C.F.L. Waterjet group - Final report and recommendations to the 21st ITTC // Proc. of 21st ITTC Conference. Trondheim, Norway. 1996.

65. Kumar M.S., Das H.N., Jayakumar P. Experimental investigation and numerical simulation of propulsion performance of a Pump Jet propulsors // Proc. of International conference in marine hydrodynamics-2006. Visakhapatnam, India. Jan. 5-7, 2006.

66. Kruppa C.F.L. Waterjet group - Final report and recommendations to the 21st ITTC // Proceedings of 21st ITTC Conference. Trondheim, Norway. 1996.

67. Kumar M.S., Das H.N., Jayakumar P. Experimental investigation and numerical simulation of propulsion performance of a Pump Jet propulsors. Proceedings of International conference in marine hydrodynamics 2006. Visakhapatnam, India, Jan. 5-7. 2006.

68. Lindau J.W. at al. Computation of Caviting Flow through Marine Propulsors // Proc. Of 1st International Symposium on Marine Propulsors. Trondheim, Norway. 2010.

69. Lindau J.W. at al. Modeling of Cavitating Flow through Waterjet Propulsors // Proc. Of 2nd International Symposium on Marine Propulsors. Hamburg, Germany. 2011.

70. Luo X., Chryssostomidis C., Karniadakis G.E. Fast 3D flow simulation of a waterjet propulsion system // Proc. of Grand Challenges in Modeling Simulation. Summer Simulation Multiconference. Istanbul, Turkey. July, 2009.

71. Luo X., Chryssostomidis C., Karniadakis G.E. Spectral element/smoothed profile method for turbulent flow simulation of waterjet propulsion systems // Proc. of Grand Challenges in Modeling Simulation. Summer Simulation Multiconference. Ottawa, Canada. July, 2010.

72. Luo X., Epps B., Chryssostomidis C., Karniadias G.E. Comparison of Turbulence Models for Simulating Flow in Waterjets // 1th International Conference on Fast Trancportation, FAST 2011. Honolulu, Hawaii, USA. September, 2011.

73. Menter F.R. Two equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications // AIAA Journal. 1994, vol. 32. pp. 1598-1605.

74. Menter F.R., Langtry R., Kuntz M. Ten years of industrial experience with the SST Turbulence model // Turbulence, Heat and mass transfer 4(CD-ROM proceedings) / Redding, CT: BEgell House Inc. 2003. pp. 625-632.

75. Miorini R.l., Wu H., Katz J. The Internal Structure of the Tip Leakage Vortex within the Rotor of Axial Waterjet Pump. J. Turbomach. Vol. 134(3), 2011.

76. Reliable, Silent, Efficient. Voith Linear Jet. 2016.

77. Report of Performance Committee // Proceedings of the 15-th ITTC. Hague, 1978.

78. Rolls-Royce. Moving your business in the right direction. Kamewa water jets. Pp 20-22. 2007.

79. Rules and Regulations for the Classification of Ships Part 5 Main and Auxiliary Machinery Lloyd's Register.

80. Rules for classification of high speed, light craft and naval surface craft part 3 chapter 5. Det norske veritas.

81. Ryin V.P., Roussetsky A.A., Chalov A.V.. Prediction of screw cavitation characteristics on the basis of model tests results. Third International Symposium on Cavitation. Grenoble, France. April 1998.

82. Schroeder S., Kim S.E., Jasak H. Toward Predicting Performance of an Axial Flow Waterjet Induced the Effects of Cavitation and Thrust Breakdown. Proc. of 1th International Symposium on Marine Propulsors. Trondheim, Norway. 2009.

83. Sun H., Kinnas S.A. Performance prediction of caviting water-jet propulsors using a viscous/inviscous interactive method // Proc. 2008 SNAME Annual Meeting and Ship Production Symposium. Houston, TX, USA.

84. Svensson R. Experience with water jet propulsion in the power range up to 10 000 kW. SNAME Power Boat Symp. February, 1985.

85. Tan D., Wu H., Mioroni R., Katz J. Turbulent flow Structures in Tip Region of an Axial Waterjet Pump rotor at off-Design Condition // Ninth International Symposium on Practical Image Velocimetry. Kobe, Japan. 2011.

86. Tan D.Y., Mioroni R.L., Keller J., Katz J. Investigation of caviting phenomena within axial waterjet pump // Proc. of the Eighth International Symposium on Cavitation (Cfv2012). Singapore, 2012.

87. Tan D.Y., Mioroni R.L., Katz J., Keller J. Cavitation phenomena within the rotor blade passage of axial waterjet pump. Proceedings of the 29th Symposium on Naval Hydrodynamics. Gothenburg, Sweden, 2012.

88. Terwisga T.J.C. Water Jet - Hull Interaction. Ph. D. Thesis, Technical University of Delft. Netherland, 1997.

89. Terwisga T.J.C. Report of the special committee on validation of waterjet test procedures //In 23th ITTC. Venice. Italy, 2002.

90. Terwisga T.J.C. Report of the special committee on validation of waterjet test procedures // Final report and recommendations of 24th ITTC, Edinburg. UK, 2005.

91. Voith. Voith Linear Jet P.S.C. 2013.

92. Wu Y., Mioroni R.L., Katz J. Measurements of the Tip Leakage Vortex Structures and Turbulence in the Meridional Plane of an Axial Water-jet Pump. Exp. Fluids, Vol. 50, 2011.

93. Wu Y., Mioroni R.L, Katz J. Three-dimensional flow Structures and Associated Turbulence in the Tip Region of a Waterjet Pump Rotor Blade // Exp. Fluids, Vol. 51. 2011.