Сообщений в теме: 103

[greylonly]

 Полагали, что дополнительные сопротивления изменят направление предзакручивания левого потока.

 

Вихревой ламинарный поток (предзакрученый) дает меньшее сопротивление, чем плоско-параллельный.

[БАР]

Если Вы выражаете сомнения" то это один разговор, а если пишите "Всё не так." То надо отвечать за свои слова. По крайней мере написать что по Вашему "не так".

Я не выражаю сомнения. А пишу по поводу теоретических построений. Там все не так. И могу обосновать свои слова. Но не вижу оснований превращать тему в теоретическую дискуссию. Разговор не об этом. 

ТС рассказывает про свои эксперименты. Посмотрим, как будут развиваться события и чем дело кончится.

[kurbatov-nikola]

,Хотели, видимо, сказать: вихревой турбулентный? Помню из практики, от скорости перемещения жидкости в системе очень сильно зависит характер процессов, как ламинарных, т.е. плоско-параллельных, так и турбулентных.

 В тоннель вода на ходу поднимается, конечно, завихряясь на сопряжениях, под действием АД.

 Если есть какие-то устройства или способы улучшения процессов, поделитесь.

Может, правда, что придумаем.

[greylonly]

,Хотели, видимо, сказать: вихревой турбулентный? 

Может, правда, что придумаем.

Нет, Вихревой ламинарный. Вода в воронке имеет ламинарную структуру струи... но движется по какому-то радиусу? Это и есть Вихревое-ламинарное движение потока... самое эффективное с энергетически-затратной точки зрения.

Надо подумать. Тут опять Нобелевкой "пахнет"... 

[Папик]

цирк с конями 

КПД генерирования пены - конечно выше чем у обычного мотора и винта. 

и только этот КПД 

читайте правильно коллеги 

[greylonly]

Самое простое "на коленке". Труба полиэтиленовая, разрезаная "вдоль", свернутая Улиткой, в днище Лодки, Щель чуть больше 5см. Вода засасывается винтом мотора и вынуждена закручиваться в заданном направлении ( на рисунке против часовой).

[Папик]

 Вода засасывается винтом мотора и вынуждена закручиваться в заданном направлении 

соотношение площадей "засасывания" в виде щели и напорной поверхности в виде винта - не самое выгодное - скорость потока в щели явно недостаточна для соответствия вашему мысленному эксперименту 

[БАР]

Самое простое 

Особенно понравился изображенный на рисунке гребной вал. 

Шедеврально!

[greylonly]

соотношение площадей "засасывания" в виде щели и напорной поверхности в виде винта - не самое выгодное - скорость потока в щели явно недостаточна для соответствия вашему мысленному эксперименту 

А если Щели там не будет? просто Труба? тогда будет "соотношение площадей соответствовать"? А?

[Папик]

просто Труба? тогда будет "соотношение площадей соответствовать"? А?

ага. на входе турбулизатор поставим в виде завихрителя и все заработает

название в духе автора - трубоводомет ? трубоводоброс ! турбо ? турбо трубо водо брос ... 

ну как ? 

[Папик]

такие наработки надо применить в области высоконапорной и высокоэффективной канализации ! 

если сточные воды не просто гравитационно сливать в черное море а предварительно разгонять до сверхзвуковых кавитирующих скоростей на трубоводосбросных установках - можно достигнуть существенных нано размеров фракций в потоке рабочего тела...

а это вам не плавучий подарочек рядом на акватории, а приемлемая муть темного цвета  

 

Шедеврально!

оно будет работать даже без мотора, разгоняем за трос установку, вода закруживается и образуется поток, типа ПУВРД на воде, отцепляем трос и вперед... через океан...

[Никола Мозг]

Очень многое зависит от точки ввода регулируемого вентилирования, а от этого зависит объём активного потока после винта. Принимая активный объём чисто воды равный единице, при аэрировании в определённой точке винта получим в разы увеличенный объём плавно расширяющейся воздушной эмульсии. При этом исключается эффект кавитации.

Сообщение отредактировал Никола Мозг: 19 ноября 2016 - 23:35

[SKR]

Особенно понравился изображенный на рисунке гребной вал. 

Шедеврально!

У кого чего болит, тот то и рисует!

[kurbatov-nikola]

Здравстуйте, водномоторники!

Доложу о некоторых результатах по водобросу (ВБ).

Было сделано много проб, допущено и исправлено много ошибок. Много было выездов на реку.

Сначала смотрите фото.

К сожалению движок форума не даёт вставить более 10-ти фото, кому интересно все фото лежат здесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На сегодня:

 

На скеге установлен обтекатель, сечением повторяющий профиль редуктора мотора, для устранения лобового сопротивления. Смонтирован новый внутренний с улучшенной профилировкой корпус тоннеля из отдельных сборно-разборных частей  в виде изогнутых пластин (кстати, удобно было найти оптимальную форму и объем – оказалось, предыдущий объем тоннеля был несколько занижен, воды не хватало). Обтекатель и новый тоннель добавили 10% скорости лодки.

 

Вентилирование  лопастей через щель перед аркой с минимальным к диску винта зазором дало прирост скорости на 15%. При этом- ИМХО-нейтрализуются индуктивные потери и кавитация на винте и проявляется «Эффект водоброса» - ( исключение из реактивной струи неэффективной разреженной части вентилированием, а освободившаяся от создания разрежения мощность двигателя используется на увеличение диаметра винта, – в нашем случае пока только шага-  а поэтому и упора). На эту тему, видимо, следует поговорить более подробно.

 

В результате на лодке с водобросом достигнута скорость 40 км/час (2 чел. на борту, полное водоизмещение 425кг), это на 2км/час  больше, чем на лодке ТС-2014 с околополным тоннелем и водоизм. 380кг, (мотор один и тот же, обороты двигателя максимальные).

 

Если приведенные результаты посчитать достоверными, то пропульсивный КПД модели ВБ поднялся на 5-7% над погружным винтом, работающим в буруне за тоннелем. И надо учесть, что редуктор и винт ВБ находятся полностью внутри корпуса лодки ( подъем воды на бОльшую высоту добавляет сопротивление).

 

Повторюсь, это с винтом 3х10х15 с интерцепторами, увеличивающими шаг на 1 дюйм, и ещё на 1 дюйм увеличивается условно шаг предраскручиванием набегающего потока скегом-обтекателем  и геометрией тоннеля. Выходит, имеем винт где-то 17 шага. Благодаря вентилированию  получили такой упор несмотря на несоответствие его шага ( завышен) скорости лодки.

 

С закрытым воздухом мотор с этим винтом не развивал обороты, лодка на режим глиссирования не выходила. Винт был очень тяжел.

 

Другие, более гидродинамически легкие винты, хоть и с интерцепторами и отгибом лопастей назад, а также  более тяжелые (родной алюминиевый 14 шага с увеличивающими дисковое отношение наклепками и новый алюминиевый 4х10х15 с интерцепторами), но без отгиба, не работали из-за аэрации, которую провоцировала кавитация, и срабатывания электронной защиты от перекрута, вентиляция не помогала. Струя воды не формировалась.

 

Полагаю, применение «правильного» ( с оптимальным шагом, увеличенным диаметром, наклоном лопастей, более вогнутой нагнетающей поверхностью лопастей и развитыми интерцепторами) для таких условий винта ещё улучшит показатели опытных образцов водоброса.  

 

Что  еще можно сделать:

 

- поскольку  улучшена динамика протекания в тоннеле, возобновить подачу воздуха через объемный скег в зону перед редуктором;

 

- испытать винт с выпуском выхлопных газов в зону разрежения по образцу винтов с системой PVS для ПЛМ Меркури через отверстия увеличенного диаметра для постоянного вентилирования;

- смоделировать принудительное охлаждение;

 

-снять на видео заезды с разными винтами и различной загрузкой лодки на достигнутой скорости с показом на GPS и обороты на тахометре; процесс вентилирования и что при этом меняется;

как выглядит истекающая из-под арки струя (визуально было похоже как на этом фото);

 

 

провести контрольные испытания с погруженным на стандартную глубину винтом и зашитым по днищу тоннелем на испытываемой лодке с макетом для сравнения пропульсивных КПД водоброса и погружного винта.

 

Если задаться целью разработать серьезный аппарат с ПЛМ в режиме водоброса,то было бы неплохо взять базовым мотором Ямаху 60 2т или Я 50 4т с гребным валом 15 шлицов. Можно Хонду 50. Американская фирма Power Tech предлагает много разных стальных трех- четырехлопастных винтов для таких моторов от 50л.с. до 140л. с., в том числе и для применения в тоннелях и для завышенной установки, т.е. вполне подойдут для водоброса. С подходящим корпусом (или как вариант изображенным на эскизе в моей теме «Лодка для горных рек» может быть создана установка с пропульсивным КПД на 20% и более в сравнении с другими движителями.

 

Для моторов до 30л.с. нужно изготовить спецвинты.

 

Тысячу раз прав коллега SKR: работы море.

 

С наступающим Новым Годом!

 

С уважением kurbatov-nikola

[marv77]

Да, прогресс! Остается сделать один решительный шаг - вынести ПЛМ за транец, заделать тоннель, прицепить спорт редуктор и ЧПГВ, а затем насладиться скоростью и эффективностью.

[победа]

Здравстуйте, водномоторники!

Доложу о некоторых результатах по водобросу (ВБ).

Было сделано много проб, допущено и исправлено много ошибок. Много было выездов на реку.

 

  Здравствуйте.

 

 В Вашем крайнем сообщении не увидел описания акватории на которых проводились тестовые заезды - старты с мелководья проводились?

 

 С уважением, Пётр.

[kurbatov-nikola]

Добрый день!

 

На участке Кубани, где мы крутились с испытаниями, русло глубокое, шириной от 50 до 100 метров, река считается судоходной. Есть узенькая каменная пересыпь через устье Варнавинского канала, в принципе там можно продемонстрировать мелководные качества аппарата. Если позволит уровень воды, что зависит от дождей и сброса из водохранилища, то попробую. Испытания еще будут.

 Но по опыту эксплуатации Амура со стационарным водометом на мелководьях Оби и Иртыша и мелководных лиманах Приазовья на тоннельной лодке ТС -2014 (есть видео, грязь за винтом, глубина 10-15см, а лодка идет еще быстрее, стартовать можно с глубины не менее 30см.) убежден, лодка с ВБ будет вести себя еще лучше.

[kurbatov-nikola]

  Дополнение к посту 89

 

Тема водоброса постепенно перешла от слегка мелководной тоннельной лодки с выступом погружного винта на 23 диаметра ниже днища до полностью расположенного внутри корпуса погружного винта.

 

Подобранные размеры и профилировка тоннеля позволяют считать его водоводом по аналогии с водометным. Отличие в свободном поступлении воды с большей площади с относительно низкой скоростью и с разных направлений( открыт снизу) для формирования приходящего к винту потока.

 

ВБ- это осевой водяной насос с приводом от ПЛМ. Подходящий  поток состоит из слоев воды, поступающих в тоннель под действием давления днища глиссирующего судна и атмосферного давления. Также можно считать, что винт "вкручивается" в покоящуюся, условно, массу воды. Далее винт, вращаясь, с ускорением отбрасывает струю воды, поджатую воздухом, назад. Получается реактивная тяга, толкающая судно вперед.

 

Рассмотрим испытываемую модель ВБ.

 

Ранее предполагал, что при правильном сочетании мотор-винт и вентилировании можно получить КПД выше, чем у погружного винта. Сейчас этот результат получен.

 

Почему так происходит?

 

Атмосферный воздух через вентилируемый канал и щелевой диффузор подается на конечные части лопастей. Вода, обычно находившаяся здесь в состоянии разрежения и поглощавшая часть энергии двигателя, отделяется от обратной стороны лопасти и  поджимается к нагнетающей стороне следующей по ходу вращения лопасти. АД уплотнило поток, увеличило полезное действие. Энергия двигателя стала расходоваться на возросший поток при увеличении диаметра винта ( нашем случае- шага).

 

Винт 3х10х15 с интерцепторами да еще со скегом фактически имеет шаг 17 дюймов, в качестве погружного нормально может работать с мотором 50л.с. Здесь он работает в потоке водовода, имеющего скорость протекания выше скорости встречи лодки с забортной водой. И он разгружен воздухом. Поэтому он создал упор для скорости 40 кмчас. Так, наверное.

 

Коллеги, нужен ваш совет.

 

Уже писал, лучше было бы экспериментировать с ВБ, имея Я-40 с винтами 40-60 и 13 шлицов.

 

Но тут как-то подумалось, винты подходящие есть, а не попробовать ли Я-30 в режиме Я-20 уменьшением оборотов с 5500 до (?) Нет ли у кого такого опыта?

 

С наступающим Новым Годом!

 

 

kurbatov-nikola

Сообщение отредактировал kurbatov-nikola: 16 декабря 2016 - 19:37

[greylonly]

Скажите, Николай, у Вас в ЭТОЙ дейдвудной трубе что-то есть? Подсос воздуха лучше организовать именно через эту трубу... что бы он по Оси шел.

[kurbatov-nikola]

Ну да. Возобновить можно, (читайте выше, пост 89), хотя не совсем просто.

Проще подавать воздух, вернее выхлопные газы, через просверленные отверстия в ступице винта (система PVS). Просверлил бОльшим диаметром, нежели на мерковском прообразе, где поступление воздуха прекращается с увеличением плотности потока, думаю, воздух через эти отверстия будет поступать постоянно, еще улучшив вентилирование. Надо испытывать.

 

Если интересно и есть время, приезжайте, посмотрите рисунки черновики, фотки, натуру. В Анапе проживаете? Это рядом. 

 

Пишите на почту  kurbatov-nikola@mail.ru

Сообщение отредактировал kurbatov-nikola: 18 декабря 2016 - 13:19

[greylonly]

См. Личку.

[abrasha]

Да, прогресс! Остается сделать один решительный шаг - вынести ПЛМ за транец, заделать тоннель, прицепить спорт редуктор и ЧПГВ, а затем насладиться скоростью и эффективностью.

Да продаётся куча приставок на ПМ радиально - осевых водомётов ( улиток ) под разную мощность - бери , ставь и гоняй , хоть до посинения ! 

Даже реверс есть ! 

Прикрепленные изображения

• 
• 
• 

Сообщение отредактировал abrasha: 09 августа 2017 - 21:55

[marv77]

На улитках не гоняют. На них хоть и до посинения, но таки ползают...

[kurbatov-nikola]

Здравствуйте, коллеги!
По причине хирургической операции надолго задержал информацию о водобросе. Было запрещено резко двигаться и поднимать тяжести. А без конкретных усовершенствований о чем-то сообщать не имело смысла, сами понимаете.
Сейчас есть что сказать.
Как пожелал коллега БАР,попробую изложить более доходчиво, чем ранее,  суть выгодного отличия водоброса от других аналогичных движителей.    Коснемся Аристотеля, Торичелли, Галилео Галилея. Нет, касаться не будем, просто будем подразумевать их вклад в некоторые понятия. 
Для начала посмотрим на некоторые примеры (можно не читать, но лучше пробежаться, хотя бы по диагонали).

 

Скрытый текст

\ Как работает пылесос.
1.       Обычное толкование: при включении аппарата     происходит всасывание пыли, мусора внутрь пылесборника.
2.       Правильное понимание: вакуумный центробежный насос создает разрежение в аппарате, воздух под действием атмосферного давления устремляется, сдувая и увлекая с собой пыль и мусор, внутрь насадки на шланг и в пылесборник.
\ Как мы пьем?
1.       Мы делаем втягивающие движения мышцами рта, всасываем воду и глотаем.
2.       Мышцами     увеличивая объем рта и гортани,  создаем разрежение,губами сужаем отверстие рта, почти касаясь поверхности воды. Атмосферное давление воздухом вгоняет порцию воды внутрь, глотаем. (Своеобразный эрлифт).
\ Жидкостный насос.
1.Через всасывающий канал жидкость засасывается в камеру разрежения. Далее через     камеру нагнетания и систему клапанов  выдавливается в магистраль или в следующую ступень, если насос высокого давления.
2.Приводной двигатель, вращая рабочий орган,  увеличивает объем в камере разрежения. Жидкость под действием АД, если насос всасывающий, (или давления водяного столба, если насос глубинный, или суммы этих давлений, если погружной), вдавливается через всасывающий канал в камеру. Далее как во второй части  пункта 1. Высота всасывания не может быть больше высоты водяного столба в трубе с вакуумом (на уровне моря).
\ Крыло аэродинамического профиля.
1.Крыло в полете нагнетательной стороной отжимает воздух вниз, засасывающая сторона втягивает  воздух в том же направлении. Обе части  складываются, создается подъемная сила.
2.Крыло, продвигаясь в воздухе, своим профилем раздвигает слои воздуха, изначально  захватив нагнетательной стороной бОльший объем ( с учетом разницы по высоте между вектором сопротивления и вектором тяги и + угол атаки) и сжав его. Над засасывающей стороной образовалась зона разрежения, занявшая   бОльший обьем  пространства, но вместившая меньшую массу воздуха. На эту зону стало действовать АД одинаково со всех направлений,(спереди, с боков и сзади не рассматриваем). Снизу оно действует на нагнетательную поверхность крыла, сверху стремится с некоторой задержкой  восстановить нарушенное первоначальное состояние (cостояние покоя).     Нижняя поверхность создает давление   из двух бОльших в сумме частей (инерционно-массовое давление встречного потока и АД), верхняя меньше участвует в создании подъемной силы крыла.
Гребной винт.
1.Вращаясь, лопасти винта нагнетательной стороной толкают и обратной засасывают воду, перемещая её назад. Создается упор, двигающий судно вперед.
2.Вращаясь, лопасти, установленные под углом атаки, нагнетательной поверхностью перемещают с ускорением воду назад. Засасывающая сторона создает разрежение, куда с некоторой задержкой устремляется вода под действием атмосферного давления, давления водяного столба или суммы их в зависимости от глубины, где работает винт. Складываясь, эти части образуют реактивную тягу, двигающую судно вперед. Нагнетающая сторона производит бОльшую полезную работу в сравнении с засасывающей, разница обусловлена наличием ускорения и замедления в потоке.
 
Подобных примеров, где происходит процесс «всасывания», множество  как в биологии, медицине и т.д.  так и в технике, в частности, гидро-аэродвижителях.
Объединяют их  одинаковые по сути  обстоятельства.
Сначала выявляется необходимость какого-то перемещения.   Внешним воздействием путем увеличения объема в органе или устройстве создается зона разрежения. Под действием внешнего   давления зона заполняется средой, которая  далее  нагнетается в нужном направлении. Процесс достигает поставленной цели (перекачивание, передвижение, напор  и т. п.)
Разрежение + заполнение внешним давлением. Это физические действия, которые можно описать математически.
А что же такое – всасывание?
Корни этого понятия философско - фантастические, исходят еще от Аристотеля.    
Широко распространенное, это толкование зачастую вносит неточности в необходимое понимание действий. Какими такими силами происходит «засасывание»? При этом часто   не подразумевается внешнее воздействие. А ведь оно присутствует во всех без исключения таких процессах, будь то, к примеру, деятельность живых организмов,  либо   технические устройства.
Всасывание какими-то внутренними воздействиями в зону желаемого пространства - это мифическое, надуманное толкование рассматриваемых примеров. Пустота в себя не засасывает. Галилео Галилей объяснил это воздействием гравитации и атмосферного или другого  давления на часть пространства, где D меньше или отсутствует (вакуум).
Могут возразить: при работе, например, гребного винта или насоса давление ни при чем, тут работает закон неразрывности жидкости. Хорошо. А кавитация? Разрыв сплошности начинается после падения давления ниже определенного предела  хоть на  глубине, хоть у поверхности, хоть у нагнетателя быстродействующего насоса или препятствия в системе трубопровода.
Разумеется, не ко всем разделам науки и техники да и бытовых ситуаций следует относиться столь категорично. Существует немало отраслей, где устройства, в них использующиеся,  без внешнего давления как само собой разумеющееся просто не могут работать.  Всасывающий насос, например, работает только при наличии АД;  мы находимся внутри воздуха, и всё в нас функционирует тоже под его действием, и не замечаем этого; еще, к примеру, медицинский шприц просто вбирает в себя лекарство, и никто не заморачивается, соображая, что сначала во флаконе под пробкой через иглу вдвиганием поршня создается избыточное давление воздуха, которое затем  вместе с АД вгоняет жидкость внутрь  вслед за вытягиваемым поршнем.
Далее.
   
Рассмотрим создание упора гребного винта в идеальной жидкости, но с учетом действия атмосферного давления и давления водяного столба, которые здесь непременно присутствуют.
Лопасть винта, преодолевая сопротивление потока,установленная под углом атаки, входящей кромкой и  толщиной профиля  раздвигает слои воды,   создает упругие волны. Излишки энергии уходят, постепенно угасая,  в среду с плотностью и  давлением.   (Ситуацию в гидродинамической трубе не  рассматриваем, там из-за отраженных от стенок волн эксперимент нечистый).
 Нагнетающая поверхность лопасти направляет струю с ускорением назад,     которая встречает   давление столбов воздуха и воды. Силы суммируются.  Создается  упор  с вектором  вперед.
Засасывающая поверхность начальной частью отдает энергию на обратное относительно потока   перемещение воды и  дополнительно на преодоление встречного давления. Далее после прохождения пика толщины профиля начинают с некоторой задержкой   действовать назад   силы упругости созданной волны и силы давления воды и атмосферы. (На действие - противодействие). Заполнение  зоны, разреженной   засасывающей стороной лопасти, или, другими словами, восстановление первоначального состояния потока, происходит с задержкой. Перемещаемая этой стороной лопасти вода в создании реактивной тяги составляет меньшую часть.
Образно говоря, вода в струе от нагнетательной поверхности «заряжена»  энергией двигателя, а от засасывающей частично «разрЯжена» ( здесь не путать с «разрЕжена»). Но энергия тратится на обе  стороны.
 
  С этих позиций порассуждаем о водобросе. И   сравним с классическим осевым  водометом как давно знакомым и понятным устройством.
 
Основной принцип у них одинаков- осевой водяной насос с приводом от ДВС.    
Главной особенностью ВБ является регулируемое вентилирование через щелевой диффузор засасывающей поверхности лопастей рабочего колеса (винта).
Создаваемое разрежение возле засасывающей стороны – это зона пониженного давления. На это тратится определенная часть энергии двигателя. Объем, занимаемый разреженной средой, можно считать отрицательным полупериодом пространственной   волны от вращения лопасти. Положительный, т.е. сжатый (или упругий) полупериод находится у нагнетательной поверхности. Все элементарные объемы в упругой полуволне условно считаем со знаком (+), а разреженные со знаком (-), (или, если нарисовать, то (+) - красным цветом, а (- ) - синим). Представим себе спираль в струе от  лопасти из двух цветов.    Вихревую   структуру не учитываем, у нас же идеальная жидкость.
С позволения сказать, красный слой – это полезная составная часть в реакции струи движителя, а   синий – не  очень.
Теперь главное.
Известно, что судовые движители имеют определенные недостатки неизбежно из-за разрежения.
Один из путей увеличения КПД движителя – это уменьшение доли разреженной части в отбрасываемой струе.
Это логически. А как практически?
Эксперименты с моделью предлагаемого вида движителя «водоброс», частично опубликованные в кают-компании «Катера и Яхты» и в Ю-тубе, позволяют наглядно познакомиться и понять, каким же образом увеличивается КПД этой  пропульсивной установки.
Вентилирование зоны разрежения увеличивает давление в ней почти до атмосферного, уменьшая  «синюю»  долю в струе, или, по-другому, уменьшая расход энергии двигателя на разрежение. При этом «синяя» под действием центробежной силы, инерции и АД отслаивается от засасывающей поверхности лопасти и примыкает, двигаясь по естественной траектории, меняя «цвет», к «красной», а в пространстве между слоями образуется каверна. Вода перезарядилась, потяжелела. Упругие волны разрежения уравновесились с волнами нагнетания. (В этом суть « водоброса»). Далее лопасть нагнетает в реактивную струю полезную воду, а не смесь «красной» и «синей». Увеличим ширину лопасти и диаметр винта с учетом высвобождаемой энергии двигателя, тем самым увеличивается  «красная»  часть в упоре, как более полезная. КПД возрастает.
Самое время сравнить ВБ с осевым водометным движителем.
У водомета немало достоинств, неслучайно ВД так широко распространен и успешно эксплуатируется. Непревзойденная управляемость, мелководность, травмобезопасность, экологичность, защищенность от поломок при наезде на препятствия, удобство швартовки   у необорудованного берега.
Судно с ВБ будет иметь эти же плюсы, кроме разве что маневренности.
Но.
У  ВД есть свои минусы.
Конструктивные недостатки ВД общеизвестны, а вот об энергетических потерях при засасывании не говорят.
Поток в водоводе ВД после рабочего колеса состоит из «красной» ( полезной ) и «синей» (разбавленной потерями энергии ) частей где-то поровну, которые затем поджимаются соплом, смешиваются. Отсюда «синие» потери, завышенные потери на трение. А также проблемы и скоростные ограничения из-за кавитации, зависящей от величины давления в водоводе перед рабочим колесом, а значит, от АД.
У  ВБ такие потери меньше. Кавитации не будет по определению.
Аналогично можно увидеть  такие же  потери и у погружного винта (на трение меньше), + потери перетока (индуктивные потери).
А вот  к  ВВД  и ЧПВ, как вентилируемым, по минимуму «синих» потерь ВБ ближе. Но ВБ по сравнению с ними имеет свои преимущества, в основном конструктивные, проще применить в малом судостроении и с любыми двигателями. По КПД тоже, пожалуй, будет получше. Будущее покажет.
 
  P.S.  Аэродинамическое крыло и различные элементы движителей, имеющие его профиль, теоретически традиционно рассматриваются в однородной среде. ИМХО: утверждение о бОльшей   составляющей подъемной силы, создающей засасывающей стороной крыла, в сравнении с нагнетающей ошибочно. Нужно учитывать реальные физические параметры сред, в которых устройства работают. 70% - это объем разреженной крылом части воздушного потока, а не доля в созданной подъемной силе.
         На досуге
Имеется круглый микробассейн с водой и воздухом под прозрачным куполом, способный выдержать АД при вакууме внутри. Девайс соединен через управляемый клапан трубой выше ватерлинии с кратно бОльшим по объему сосудом с вакуумом. В бассейне радиоуправляемая лодочка с эл. двигателем и погружным винтом ходит строго по круговой траектории. Скорость лодочки в установившихся режимах фиксируется на дисплее.
   Вопрос: как изменится  скорость лодочки  после выравнивания давления воздуха в бассейне и сосуде –а) возрастет, -б) не изменится, -в) уменьшится по сравнению с первоначальной? Сопротивлением воздуха пренебречь.

 

                             Завершающие испытания водоброса

Доработаны  водовод, вентилирующий диффузор, арка. Запенены ненужные воздуховоды.  В итоге образован новый узел- камера разделения (преобразования). Здесь происходит частичное отделение  воды от разреживающей  стороны лопасти и перемещение её в зону нагнетания следующей по ходу вращения лопасти с образованием  между их концевыми частями  каверны с атмосферным воздухом. Вылетающая  из-под  арки струя имеет зубчатую, слоистую структуру. Визуально так и было.  Попутно можно отметить, что вентилирование через объёмный скег бесперспективно, подача воздуха нужна именно к концам лопастей и в достаточном количестве без образования пены.

  Изменения позволили использовать еще один винт-это стальной 4-х лопастный  с  интерцепторами 10х13 дюймов.  С остальными   был перекрут двигателя,     срабатывала защита. Ни оборотами, ни притоплением винта путем смещения груза, ни воздухом так и не удавалось выводить работу мотора на устойчивый режим. Даже с 4-лоп. выходил на глиссер с трудом, потому что в сравнении с таким же 3х10х15 был чуть легче. С закрытым воздухом  оба винта не давали мотору развивать обороты. Это положительный момент, ради которого и был затеян весь этот сыр-бор: регулировка тяги винта на ходу; он может найти самостоятельное применение. Только далее эксперименты перешли в тему «водоброса» с  замещением в водном  потоке неактивной части атмосферным  воздухом, увеличением  диаметра винта и повышением за счет этого пропульсивного коэффициента установки.

 

 

В результате усовершенствований на последних испытаниях   аппарат  с водобросом  и  четырех лопастным винтом с шагом 13  достиг  скорости  44,3 км/час.

 На контрольном заезде в режиме погружного винта (корма была переделана, днище зашито) скорость составила 39,8 км\час. Корпус, водоизмещение, мотор, винт, обороты одни и те же. Измерения проводились GPS смартфона- программа Navitel, недостаток в том, что показания выдаются ступенчато, через 0,9 км/час, максимальную скорость увидеть проблематично. Да ладно, любительские же покатушки.

С трехлопастным-шаг 15- скорость ВБ - 43,4, а ПВ – 40,7. Обороты двигателя на всех заездах были максимальные,количество их не измерялось, отказал китайский цифровой тахометр.

 

Сравнив полученные показатели и приняв за 100% у ПВ, можно приблизительно вычислить пропульсивный коэффициент водоброса:

44,3-39,8=4,5;  4,5:39,8х100=11,3

Скорость лодки с ВБ выше примерно на 10%. На столько же больше и КПД. Если не прав, поправьте.

 

На мелком песчаном участке Кубани   длиной метров 30  и глубиной 5см лодка устойчиво прошла на хорошей скорости без намеков на «присасывание», что приятно удивило (помнится случай на песчаной отмели резкого стопа с полного хода на «Амуре» с водометом, побили лбы и чудом  не переломали руки, тогда на себе убедился, что такое АД с его 1кг/см. кв.).

 

 

     На этом эксперименты завершаю .

Перспектива повышения результатов в развитии этого направления есть:  -работа над количеством вентилирующего воздуха, -подбор или изготовление специальных винтов, -исследования с камерой преобразования. Можно   увеличить скорость ещё км на 5-10 в час. С другими  моторами   и  больше. Тогда  в итоге КПД  ВБ по сравнению с ПВ на тех же моторе и судне повысится на 20-25%.

                  С уважением   kurbatov-nikola.

[kurbatov-nikola]

  Пояснение к видео. Пытаюсь набрать скорость, чтобы приблизиться к песчаной отмели, где стоит ассистент.
По звуку слышно, как срабатывает защита от перекрута, пришлось бросить смартфон-камеру и взяться за румпель. Вторая рука занята рычагом руля.

Далее успешно испытал 5-сантиметровую глубину в заостровке.