RU2719744C1 - Device for destruction of ice cover - Google Patents
Device for destruction of ice cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2719744C1 RU2719744C1 RU2019123481A RU2019123481A RU2719744C1 RU 2719744 C1 RU2719744 C1 RU 2719744C1 RU 2019123481 A RU2019123481 A RU 2019123481A RU 2019123481 A RU2019123481 A RU 2019123481A RU 2719744 C1 RU2719744 C1 RU 2719744C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavitator
- ice
- vessel
- resonant
- ice cover
- Prior art date
Links
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)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом (1. Козин В.М. Резонансный метод разрушения ледяного покрова. Изобретения и эксперименты – М.: Изд-во «Академия Естествознания», 2007-355 c.ISD №978-5-91327-017-7).The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to submarines, destroying the ice cover by the resonance method (1. Kozin V.M. Resonance method of ice cover destruction. Inventions and experiments - M.: Academy of Natural Sciences Publishing House, 2007-355 c .ISD No. 978-5-91327-017-7).
Известно техническое решение (2. RU 2248908 С1), в котором для разрушения ледяного покрова предлагается использовать устройство в виде подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью. На верхней поверхности корпуса судна в носовой его части под первой впадиной возбуждаемых судном изгибно-гравитационных волн (ИГВ) установлен клиновидный кавитатор.A technical solution is known (2. RU 2248908 C1), in which it is proposed to use a device in the form of an underwater vessel capable of moving under ice with a resonant speed to destroy the ice sheet. On the upper surface of the hull in the bow of the vessel under the first trough of the vessel excited by the bending-gravitational waves (IGW), a wedge-shaped cavitator is installed.
Недостатком устройства является недостаточная амплитуда возбуждаемых им ИГВ, т.е. его ледоразрушающая способность.The disadvantage of this device is the insufficient amplitude of the IGV excited by it, i.e. its ice-breaking ability.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства, увеличивающего амплитуду ИГВ, возбуждаемых при поступательном движении подводного судна.The essence of the invention lies in the development of a device that increases the amplitude of the IGW excited during the translational motion of an underwater vessel.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности разрушения льда подводным судном.The technical result obtained by carrying out the invention is to increase the efficiency of ice destruction by an underwater vessel.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.The essential features characterizing the invention.
Ограничительные: устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью, на верхней поверхности корпуса судна в носовой его части под первой впадиной возбуждаемых судном ИГВ установлен клиновидный кавитатор.Restrictive: a device for the destruction of ice cover, consisting of an underwater vessel capable of moving under ice at a resonant speed, a wedge-shaped cavitator is installed on the upper surface of the vessel’s hull in the bow of the vessel under the first depression of the IGW excited by the vessel.
Отличительные: кавитатор устанавливается, т.е. выдвигается из корпуса судна, периодически с частотой резонансных ИГВ, при этом время нахождения кавитатора в выдвинутом положении должно быть равно половине их периода.Distinctive: cavitator is installed, i.e. extends from the hull of the vessel, periodically with a frequency of resonant IGW, while the time spent by the cavitator in the extended position should be equal to half their period.
Известно (З. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. Л.: Судостроение. 1988. - 287 с.), что при движении судна на его поверхности возникают силы трения. Если на каком-либо участке поверхности их уменьшить, то это приведет к увеличению скорости движения частиц жидкости на этом участке, что, в свою очередь, в соответствии с законом Бернулли приведет к понижению давления в этом месте. Одним из устройств снижения сопротивления трения является установка клиновидного кавитатора (см. [3] на с. 97).It is known (Z. Voitkunsky Y.I. Resistance to ship traffic. L .: Shipbuilding. 1988. - 287 pp.) That when a ship moves on its surface, friction forces arise. If they are reduced at any part of the surface, this will lead to an increase in the velocity of the fluid particles in this part, which, in turn, in accordance with Bernoulli’s law, will lead to a decrease in pressure at this place. One of the devices for reducing friction resistance is the installation of a wedge-shaped cavitator (see [3] on p. 97).
В работе [1] показано, 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 новой 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.In [1], it was shown that the nucleation of the IGW system occurs directly above its source (submarine vessel). Therefore, disturbances introduced into the flow in the field of generation of IGW will have a direct impact on the process of their development. Since the first depression of progressive IHV is formed above the hull of the vessel [1] (at the new tip) in a certain place, it becomes possible to influence the reaction of the elastic base (water) from deformation of the ice cover within the vessel's length. Obviously, this effect should be aimed at reducing the strength of maintaining water in the region of the basin of the IHV, since a decrease in pressure at this point will cause an increase in the depth of the depression and a corresponding increase in bending stresses in the ice plate. In turn, this will increase the efficiency of ice destruction by an underwater vessel.
Также известно (4. Козин В.М., Скрипачев В.В. Колебания ледяного покрова под воздействием периодически меняющейся 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.It is also known (4. Kozin V.M., Skripachev V.V. Oscillation of the ice cover under the influence of a periodically changing load / PMTF - Novosibirsk: publishing house of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. - 1992. No. 5) that a periodic application of the transverse load to the ice sheet with a frequency equal to the frequency of resonant IGWs leads to a significant increase in deformations (amplitude of deflections) of ice compared with its stationary application.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
В носовой части судна на его верхней поверхности в наиболее вероятном месте расположения первой впадины ИГВ устанавливают клиновидный кавитатор. При движении судна с резонансной скоростью Vp возникнут резонансные ИГВ, первая впадина которых окажется над участком судовой поверхности с кавитатором. Над участком с кавитатором частицы жидкости начнут двигаться с большей средней скоростью (возрастет полнота эпюры скоростей в пограничном слое), что приведет к понижению давления и, соответственно, увеличению глубины впадины ИГВ, т.е. их высоты. В результате повысятся изгибные напряжения в ледяном покрове. Если и после этого не произойдет разрушения льда, то клиновидный кавитатор устанавливают на поверхности судна периодически с частотой резонансных ИГВ, при этом время нахождения кавитатора в выдвинутом положении должно быть равно половине их периода. В результате периодического появления области повышенного давления в ледяном покрове возникнет дополнительная система резонансных ИГВ, в фазе накладывающихся на основные, т.е. от возбуждаемые от движения судна, ИГВ. Произойдет благоприятная интерференция ИГВ, что позволит достичь заявленный технический результат.In the bow of the vessel, a wedge-shaped cavitator is installed on its upper surface at the most probable location of the first depression of the IHV. When the vessel moves with a resonant speed V p, resonant IGWs will appear, the first depression of which will be above the section of the ship's surface with a cavitator. Over the area with the cavitator, the fluid particles will begin to move at a higher average speed (the completeness of the velocity plot in the boundary layer will increase), which will lead to a decrease in pressure and, accordingly, an increase in the depth of the IGW depression, i.e. their heights. As a result, bending stresses in the ice cover will increase. If even after this, ice breakdown does not occur, then the wedge-shaped cavitator is installed on the surface of the vessel periodically with the frequency of resonant IGW, while the time the cavitator is in the extended position should be equal to half their period. As a result of the periodic appearance of a region of increased pressure in the ice cover, an additional system of resonant IGWs will appear, in the phase superimposing on the main ones, i.e. from excited by the movement of the vessel, IGV. There will be favorable interference of the IHV, which will achieve the claimed technical result.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
В носовой части 1 судна 2 устанавливают клиновидный кавитатор 3. При движении судна со скоростью Vp первая впадина ИГВ 4 окажется над кавитатором 3. В результате амплитуда ИГВ 4 будет больше по сравнению с амплитудой ИГВ 5, возбуждаемых известным устройством [2]. Периодическая установка кавитатора 3 приведет к возбуждению дополнительной системы резонансных ИГВ, наложение которых на ИГВ 4 вызовет увеличение суммарных амплитуд до ИГВ 6, что позволит достичь заявленный результат.A wedge-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123481A RU2719744C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for destruction of ice cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123481A RU2719744C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for destruction of ice cover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2719744C1 true RU2719744C1 (en) | 2020-04-22 |
Family
ID=70415480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123481A RU2719744C1 (en) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Device for destruction of ice cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2719744C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165373C1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-04-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice cover |
RU2248908C1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-03-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Device for breaking ice cover |
RU2674635C1 (en) * | 2018-02-08 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Device for breaking down ice cover |
RU2679526C1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-02-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Device for breaking down ice cover |
-
2019
- 2019-07-19 RU RU2019123481A patent/RU2719744C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2165373C1 (en) * | 2000-03-15 | 2001-04-20 | Государственное учреждение Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of breaking ice cover |
RU2248908C1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-03-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Device for breaking ice cover |
RU2674635C1 (en) * | 2018-02-08 | 2018-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Device for breaking down ice cover |
RU2679526C1 (en) * | 2018-02-08 | 2019-02-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" | Device for breaking down ice cover |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2674635C1 (en) | Device for breaking down ice cover | |
RU2613658C1 (en) | System for demolishing of floe | |
RU2679525C1 (en) | Device for breaking down ice cover | |
RU2719744C1 (en) | Device for destruction of ice cover | |
RU2248907C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2679526C1 (en) | Device for breaking down ice cover | |
RU2732175C1 (en) | Method of ice cover destruction | |
RU2679524C1 (en) | Ice cover breaking method | |
RU2713438C1 (en) | Device for destruction of ice cover | |
RU2248910C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2248908C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2674551C1 (en) | Ice breaking method | |
RU2779819C1 (en) | Device for breaking the ice cover | |
RU2231468C1 (en) | Method of breaking ice cover | |
RU2248909C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2719743C1 (en) | Device for destruction of ice cover | |
RU2231470C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2733675C1 (en) | Method of ice cover destruction | |
RU2293039C2 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2725869C1 (en) | Method of ice cover destruction | |
RU2755421C1 (en) | Method for breaking the ice cover | |
RU2792464C1 (en) | Method of breaking the ice cover | |
RU2277494C1 (en) | Method of breaking ice cover | |
RU2235038C1 (en) | Device for breaking ice cover | |
RU2248911C1 (en) | Device for breaking ice cover |