Патент ссср 413286

 

.ал

ИЗОБРЕТЕНИЯ

413286

Сефа Советова

Социалистииесюа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл, Г 15d 1/12

Заявлено 11.VI I.1972 (№ 1807892/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 5Л 1.1974 ГосударстееннъФ комитет

Совета Министров СССР ио делам изаоретений и открытии

УД Е, 620,197 (088.8) Авторы изобретения

В. В. Бабенко, Л. Ф. Козлов и С. В. Першин

Институт гидромеханики AH Украинской ССР

Заявитель

ДЕМПФИРУ1ОЩЕЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение предназначено для стабилизации пограничного слоя и уменьшения турбулентных пульсаций различных тел.

Известно демпфирующее покрытие, состоящее из укрепляемых на обтекаемом твердом теле соединенных между собой слоев эластичного материала (резины) с внутренними полостями, заполненными неагрессивной вязкой жидкостью.

В известном покрытии демпфирующие свойства не регулируются при различных режимах — скоростях и глубинах движения подводных тел, так как не предусмотрено изменение механических характеристик покрытия. Эффективность работы покрытия зависит от переменных внешних физических условий окружающей среды — температуры и плотности воды или воздуха.

Целью изобретения является эффективное снижение аэрогидродинамического сопротивления трения, шумов, вибраций тела и регулирование демпфирующих свойств покрытия при различных условиях и режимах работы, а также повышение прочности покрытия.

Указанная цель достигается тем, что контактирующие поверхности слоев покрытия выполнены в виде поперечных к направлению движения гребенок, которые соединены между собой в замок с зазорами между их выступами и впадинами. Эти зазоры заполнены вязкой хкидкостью и образуют два расположенных один под другим ряда продольных полостей, которые связаны между собой наклонными каналами. При этом полости одного из рядов соединены поперечными каналами и образуют по длине покрытия замкнутые секции, каждая из которых сообщена с внешпим источником переменного статического давления жидкости. Наружный слой покры10 тия снабжен заполненными вязкой жидкостью наклонными глухими каналами, идущими от верхнего ряда продольных полостей к внешней поверхности слоя, причем наклон каналов переменный по длине покрытия (в

15 различных секциях) .

На фиг. 1 изображено предлагаемое покрытие, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

25 Покрытие состоит из слоев покрытия 1, 2, 3, выполненных из эластичных материалов, например резины, которые склеены между собой в замок в виде гребенки, с зазорами между выступами и впадинами.

25 Наружный слой с внутренней стороны имеет продольные выступы 4 и впадины 5, от которых отходят к внешней поверхности слоя наклонные глухие каналы 6.

Средний слой имеет гребенчатую поверхЗ0 ность как сверху, так и снизу, с верхними

41,3286

15 г0

З0

50 выступами 7 и впадинами 8 и нижними выступами 9 и впадинами 10.

Между выступами и впадинами образованы зазоры, заполненные вязкой жидкостью, создающие верхние и нижние продольные полости 11 и 12, расположенные одна под другой и соединенные между собой сквозными наклонными каналами 13, которые наклонены в продольной плоскости в сторону, противоположную наклону глухих каналов верхнего слоя. Каналы заполнены вязкой жидкостью и могут быть также круглого или прямоугольного сечения и расположены по площади слоя рядами или в шахматном порядке.

Нижний слой имеет верхнюю гребенчатую поверхность с выступами 14 и впадинами 15, а нижняя поверхность слоя не профилированная, но шероховатая для повышения прочности клеевого сцепления покрытия с поверхностью обтекаемого тела 16.

На фиг. 1 показан один из поперечных каналов 17, которые соединяют продольные полости ряда и образуют по длине покрытия замнуктые секции, каждая из которых сообщена с внешним источником переменного статического давления вязкой жидкости.

Стрелкой U показано направление скорости течения внешнего потока, обтекающего тело.

Работа предлагаемого покрытия зависит от параметров (скорости, глубины) движения тела с покрытием, степени развития возмущений в пограничном слое. В случае возникновения только начальных плоских возмущений в пограничном слое энергия возмущающих колебаний невелика и передается эластичному слою 1 покрытия. Одна часть ее теряется при сообщении колебательного движения некоторому участку площади верхнего сплошного покрова слоя 1, который является первой тонкой упругой мембраной. Другая часть этой энергии распространяется с волной давления вглубь эластичного слоя 1, при этом изгибаются наклонные глухие каналы 6, а заполняющая их вязкая жидкость отчасти выдавливается в верхние продольные полости

11, Наклон каналов 6 повышает податливость слоя 1 и плавность демпфирования возмущающего движения. Волна давления распространяется в этих каналах в направлении, противоположном распространению внешних возмущений вниз потока. В результате поглощения энергии при упругих деформациях эластичного материала слоя 1 и дросселирования вязкой жидкости в тонких каналах 6 происходит полная диссипация энергии возмущающего движения, Волна возмущения передается вязкой жидкости в верхних продольных полостях 11 и через посредство сквозных наклонных каналов 13 — вязкой жидкости нижних продольных полостей 12. Диссипация энергии возмущающего движения происходит за счет упругих деформаций эластичного материала слоев

1 и 2 и дросселирования вязкой жидкости в сложной сети продольных полостей 11 и 12 и наклонных каналов 6 «13, чему способствует двухрядное расположение продольных полостей и встречное направление наклонных каналов.

В динамическом отношении эластичный слой 2 покрытия работает как вторая более массивная и плотная мембрана, укрепленная, как на пружинах, между слоями 1 и 3. Колебания этой второй мембраны дополнительно диссипируют повышенную энергию возмущений в пограничном слое обтекаемого тела с покрытием.

Предмет изобретения

1. Демпфирующее покрытие, преимущественно для твердых тел, при относительном движении последних в жидкости или газе, выполненное в виде соединенных между собой слоев эластичного материала, например резины, в одном из которых выполнены заполненные вязкой жидкостью полости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения аэрогидродинамического сопротивления трения, шумов, вибраций тела и регулирования демпфирующих свойств покрытия при различных условиях и режимах работы, а также повышения прочности покрытия, слои соединены с помощью выполненных на смежных поверхностях слоев продольных в направлении движения выступов-впадин, зазоры между которыми образуют два ряда полостей, связанных между собой наклонными каналами, причем полости одного из рядов соединены каналами и образуют замкнутые секции, сообщенные с источником переменного статического давления, а наружный слой покрытия снабжен наклонными каналами.

2. Покрытие по п, 1, отличающееся тем, что наружный слой покрытия выполнен из пористого эластичного материала и затянут сверху сплошной гладкой пленкой, 413286 Риг. 1

Составитель А. Ильина

Техред Е. Борисова

Корректор Н. Торкниа

Редактор Т. Ларина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1306/10 Изд. № 1231 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5