Что такое сквоттинг кораблей?

Aug 03, 2023

В нашей предыдущей статье мы подробно обсудили зазор подводного киля и его важность. Мы также вкратце узнали об эффекте приседания кораблей, а также о его влиянии на зазор подводного киля. В этой статье мы собираемся подробнее обсудить это интересное гидродинамическое явление.

Приседание — это гидродинамическое явление, возникающее при движении судна на мелководье; то есть в интересующей области имеется ограниченная глубина. В результате приседания судно имеет тенденцию тонуть или внезапно теряет осадку. Этот эффект приводит к риску посадки судна на мель, если глубина в прилегающих водах окажется недостаточной.

Прежде всего, когда мы начинаем обсуждать эффект приседания, важно вернуться к некоторым основам гидродинамики и физики жидкостей.

Согласно основным принципам природы, любая жидкость, проходящая через конечное пространство или систему, будет иметь постоянный объемный расход, при условии, что поток является устойчивым, невязким, несжимаемым и без потерь.

Проще говоря, в данный момент времени любой объем жидкости, поступающей в закрытую систему, останется неизменным при выходе из системы, при условии, что он соответствует вышеуказанным условиям. Простейшим изображением этой проблемы может быть труба с разными площадями поперечного сечения (А1 и А2) на входе и выходе.

Предположим, что поток чистой воды, имеющий некоторый объем V, поступает в трубу через вход A1; тот же объем V будет выходить из выхода A2 при условии отсутствия потерь или других эффектов.

Теперь учтите, что площадь выхода A2 меньше, чем площадь входа A1. Что случится? В определенный момент времени объем, поступающий в систему, должен оставаться таким же, как и объем, выходящий. Таким образом, чтобы сохранить это равенство, расход или скорость потока увеличивается.

Таким образом, скорость потока на выходе А2 будет выше, чем на выходе А1, так что в любой данный момент времени на выходе будет тот же объем воды, что и на входе. Следовательно, из простого соотношения: A1 X V1 = A2 X V2 (A1>A2)

Где A1 и A2 — площади, а V1 и V2 — скорости потока на входе и выходе соответственно.

Поскольку A1 больше, чем A2, скорость потока V2 больше, чем V1. Каждая часть этого уравнения имеет единицы кубический метр в секунду (метр квадратный м2 X метр в секунду м/с), что по сути означает, что объемный расход или объем воды, проходящей через рассматриваемую область в любой заданной точке время постоянно.

Должно быть, когда-то мы читали о принципе Бернулли, управляющем простыми потоками. Эта концепция потока идет на шаг впереди вышеупомянутой теории и также описывает поток с точки зрения давления. Что такое давление в жидкостях? Давление в жидкостях бывает двух типов: статическое и динамическое.

Рассмотрим объект глубоко в воде на глубине h. Как мы знаем, статическое давление, действующее на объект, — это статическое давление, которое можно определить как произведение плотности (ρ), ускорения свободного падения (g=9,81 м/с2) и глубины (h). [статическое давление = ρ X г X ч].

В совершенно спокойной среде, такой как закрытый резервуар, наполненный водой, любой объект, расположенный на определенной глубине, будет преимущественно испытывать простое статическое давление, как определено. Основой статического давления является потенциальная энергия.

В большинстве физических сред, таких как моря, реки, ручьи и т. д., существует значительное давление, связанное с кинетикой или движением потока, известное как динамическое давление.

Величина этого давления зависит исключительно от скорости потока при данной плотности жидкости. Этот компонент давления связан с кинетической энергией, связанной с жидкостью. Его можно определить как половину произведения плотности на квадрат скорости потока. [Динамическое давление = ½ X ρ X V2].

Согласно принципу Бернулли, сумма статической и динамической составляющих давления практически остается постоянной в рассматриваемой области.