RU2674551C1 - Способ разрушения ледяного покрова - Google Patents
Способ разрушения ледяного покрова Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674551C1 RU2674551C1 RU2018104923A RU2018104923A RU2674551C1 RU 2674551 C1 RU2674551 C1 RU 2674551C1 RU 2018104923 A RU2018104923 A RU 2018104923A RU 2018104923 A RU2018104923 A RU 2018104923A RU 2674551 C1 RU2674551 C1 RU 2674551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- vessel
- flexural
- resonant
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- WKVZMKDXJFCMMD-UVWUDEKDSA-L (5ar,8ar,9r)-5-[[(2r,4ar,6r,7r,8r,8as)-7,8-dihydroxy-2-methyl-4,4a,6,7,8,8a-hexahydropyrano[3,2-d][1,3]dioxin-6-yl]oxy]-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-5a,6,8a,9-tetrahydro-5h-[2]benzofuro[6,5-f][1,3]benzodioxol-8-one;azanide;n,3-bis(2-chloroethyl)-2-ox Chemical compound [NH2-].[NH2-].Cl[Pt+2]Cl.ClCCNP1(=O)OCCCN1CCCl.COC1=C(O)C(OC)=CC([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3C(O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]4O[C@H](C)OC[C@H]4O3)O)[C@@H]3[C@@H]2C(OC3)=O)=C1 WKVZMKDXJFCMMD-UVWUDEKDSA-L 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом при их всплытии в сплошном льду. Способ разрушения ледяного покрова подводным судном заключается в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью. Во время движения судна на его верхней поверхности в носовой оконечности и наиболее вероятном месте формирования подошвы изгибно-гравитационной волны периодически создают, а затем устраняют электромагнитную силу, направленную в сторону движения судна, с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равного половине их периода. Достигается повышение эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, плавающим в ледовых условиях и разрушающим ледяной покров резонансным методом при всплытии в сплошном льду. (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты. - М.: Издательство «Академия Естествознания». 2007. - 355 с. ISBN 978-5-91327-017-7).
Известно техническое решение (2. RU 2250854), в котором предложен способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн (ИГВ) при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, во время движения судна на его верхней поверхности в носовой оконечности в наиболее вероятном месте формирования подошвы ИГВ создают электромагнитную силу, направленную в сторону движения судна.
Недостатком способа является ограниченность высоты ИГВ, т.е. их ледоразрушающей способности, которая при резонансной скорости судна определяется заглублением и водоизмещением последнего [1].
Задачей заявляемого изобретения является увеличение высоты ИГВ при не меняющихся резонансной скорости и величине заглубления судна.
Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: ледяной покров разрушается подводным судном путем возбуждения во льду ИГВ при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, во время движения судна на его верхней поверхности в носовой оконечности в наиболее вероятном месте формирования подошвы ИГВ создают электромагнитную силу, направленную в сторону движения судна.
Отличительные: электромагнитную силу периодически устраняют с частотой равной частоте резонансных ИГВ в течение времени равному половине их периода.
Известно [1], что зарождение системы ИГВ происходит непосредственно над его источником (подводным судном). Поэтому вносимые в поток возмущения в области генерации ИГВ окажут прямое воздействие на процесс их развития. Поскольку первая впадина прогрессивных ИГВ формируется над корпусом судна [1] (в носовой оконечности) в определенном месте, то появляется возможность воздействовать на реакцию упругого основания (воды) от деформирования ледяного покрова в пределах длины судна.
Очевидно, что это воздействие должно быть направлено на уменьшение силы поддержания воды в районе впадины ИГВ, т.к. понижение давления в этом месте вызовет увеличение глубины впадины и соответствующий рост изгибных напряжений в ледяной пластине. В свою очередь, это повысит эффективность разрушения льда подводным судном.
Известно (3. З.В. Богданова. К вопросу о снижении сопротивления трения транспортных судов. Труды ЦНИИМФ. - М.: Транспорт. - 1964, вып. 54, с. 72-88), что путем использования принципов магнитной гидродинамики можно ламинизировать поток жидкости, т.е. снизить сопротивление трения. Снижение сопротивления трения приводит к увеличению полноты эпюры скоростей пограничного слоя, т.е. к увеличению средней скорости обтекания участка тела, где деформируется ламинарный режим обтекания.
Также известно (4. Козин В.М., Скрипачев В.В. Колебания ледяного покрова под действием периодически изменяющейся нагрузки / ПМТФ - Новосибирск: издательство СО РАН. - 1992. №5), что периодическое приложение к ледяному покрову поперечной нагрузки с частотой равной частоте резонансных ИГВ приводит к значительному увеличению деформаций (амплитуды прогибов) льда по сравнению с ее стационарным приложением.
Способ осуществляется следующим образом.
Под ледяным покровом начинают перемещать подводное судно с резонансной скоростью [1]. Если высота возбуждаемых при этом ИГВ окажется недостаточной для разрушения льда, то во время движения судна включают электромагнит, установленный на верхней поверхности судна в наиболее вероятном месте формирования подошвы ИГВ. Возникающую при этом электромагнитную объемную силу ориентируют в сторону движения судна, что уменьшит сопротивление тела, т.е. судна. Это приведет к ламинаризации пограничного слоя в месте установки электромагнита, т.е. под подошвой волны (практически вся поверхность судна обтекается турбулентным потоком. См. 5. Войткукнский Я.И. Сопротивление движению судов. - Л.: Судостроение. - 1988. - 287 с.), что увеличит скорость обтекания участка корпуса судна под впадиной ИГВ. В соответствии с законом Бернулли давление в этом месте понизится и амплитуда ИГВ возрастет. Соответственно увеличатся изгибные напряжения в ледяном покрове.
Если и это не приведет к разрушению ледяного покрова, то электромагнитную силу устраняют периодически с частотой равной частоте резонансных ИГВ в течение времени равному половине их периода.
В результате периодическое уменьшение давления воды вод подошвой ИГВ приведет к возбуждению в ледяном покрове дополнительных резонансных ИГВ. Возникнет благоприятная с точки зрения сущности изобретения интерференция этих волн (увеличение амплитуды суммарных ИГВ), что позволит достичь заявленный технический результат.
Изобретение поясняется чертежом.
Под ледяным покровом 1 начинают перемещать подводное судно 2 с резонансной скоростью Vp. Если высота возбуждаемых ИГВ 3 окажется недостаточной для разрушения льда 1, то включают и отключают электромагнит 4. В результате высота ИГВ 3 возрастет до высоты ИГВ, что повысит эффективность разрушения льда 1.
Claims (1)
- Способ разрушения ледяного покрова подводным судном, заключающийся в возбуждении изгибно-гравитационных волн при движении судна подо льдом с резонансной скоростью, во время движения судна на его верхней поверхности в носовой оконечности в наиболее вероятном месте формирования подошвы изгибно-гравитационной волны создают электромагнитную силу, направленную в сторону движения судна, отличающийся тем, что электромагнитную силу периодически устраняют с частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн, в течение времени, равного половине их периода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104923A RU2674551C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Способ разрушения ледяного покрова |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018104923A RU2674551C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Способ разрушения ледяного покрова |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674551C1 true RU2674551C1 (ru) | 2018-12-11 |
Family
ID=64753260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018104923A RU2674551C1 (ru) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | Способ разрушения ледяного покрова |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2674551C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2248911C1 (ru) * | 2003-12-24 | 2005-03-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2250854C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-04-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2252893C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-05-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
-
2018
- 2018-02-08 RU RU2018104923A patent/RU2674551C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2248911C1 (ru) * | 2003-12-24 | 2005-03-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Устройство для разрушения ледяного покрова |
RU2250854C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-04-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
RU2252893C1 (ru) * | 2004-01-05 | 2005-05-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Способ разрушения ледяного покрова |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2457975C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова на мелководье | |
RU2613658C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2674635C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2674551C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2679525C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
Zemlyak et al. | Influence of Peculiarities of the Form of a Submarine Vessel on the Parameters of Generated Waves in the Ice Motion | |
RU2248907C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2732175C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2679524C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2250854C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2248910C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2733675C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2252893C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2248911C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2248908C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2293039C2 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2231468C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2248909C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2755421C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2763625C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2219089C2 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2713438C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова | |
RU2756134C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2725869C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
RU2755563C1 (ru) | Устройство для разрушения ледяного покрова |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200209 |