Совместный исследовательский проект, реализованный Wartsila совместно с Университом Лондона позволил определить конкретные параметры конструкции, которые создают эффект “поющих” гребных винтов. Хотя такой эффект случается редко, тем не менее возникновение сильных тональных шумов при работе винтов создают неприятные проблемы, вызывая негативное влияние на уровень комфорта на борту судна, говорится в пресс-релизе финской компании.
Исследовательская программа, завершенная в декабре 2015 г., позволила сделать некоторые выводы.
Проблема уже давно признана в морской отрасли. Хотя принято считать, что частота вибрации лопастей гребного винта совпадает с частотой гидродинамических сил возбуждения на задней кромке лопастей, современные исследования показывают, что не все так просто в этой концепции, отмечают в Wartsila.
“Наше исследование показало, что эффект “пения” можно контролировать, выбрав соответствующие основные параметры лопастей винта, обратив внимание на конструкцию изгибов лопастей винта, и на особенность геометрии задней кромки лопастей. Оно показало, что все эти особенности взаимодействуют и могут предотвратить риск возникновения этого феномена”, – сообщил Арто Лехтинен, вице-президент подразделения корпорации по разработке движительных систем (Wartsila Marine Solutions).
При определении показателей рисков, связанных с основными конструктивными параметрами пропеллера, был использован Метод анализа конечных элементов (FEM). Правильно регулируя параметры этого инструмента, можно свести к минимуму побочные эффекты. Аналогичным образом, технология гидродинамического моделирования (CFD) была использована для анализа вихреобразования у задней кромки винтов. Результаты показали, что правильная конструкция элементов задней кромки уменьшает завихрения и, следовательно, силы возбуждения. Финская компания использует технологию CFD в процессе проектирования уже около 20 лет.
Возможность возникновения указанного выше явления определяется в процессе проектирования. Таким образом, наряду с существующими конструктивными особенностями гребного винта финской компании, в частности оптимальной эффективности, прочности и ограниченных импульсов кавитации и давления, была улучшена еще одна конструктивная характеристика винтов проекта Wartsila.
Выводы исследовательского проекта были включены в концепцию проекта OPTI-Design, представленной в 2014 г. Это конструкция обеспечивает экономию топлива до 4%, а также надежность и предсказуемость в эксплуатации.
Корпорация Wartsila (головной офис – Хельсинки) является мировым лидером в проектировании и производстве двигателей и других систем для судоходной индустрии, нефтедобывающей, электрической и других отраслей промышленности. В 2015 г. чистый доход от продаж Wartsila составил 5 млрд. евро. Численность сотрудников корпорации на конец года составляла 18,9 тыс. сотрудников. Компания осуществляет деятельность через почти 200 филиалов в 70 странах. (PortNews/Машиностроение Украины и мира)