水翼
作者: 蒂娜·罗萨多(Tina Rosado)
电子邮件: tlrosado@mit.edu
主要功能要求: 将船的船体抬离水面。
此,僅擷取文章中的一部分(通過Google翻譯)
詳見,本文出处
https://web.mit.edu/2.972/www/reports/hydrofoil/hydrofoil.html
迎角
如已经提出的,升力来自箔片周围区域中流体的动力学。但是可以通过将水翼定位在一个称为迎角的角度(相对于流入的流体流量)上来优化升力。
目的是优化升阻比。
该比率取决于箔的形状,在这种情况下,箔的形状被认为是薄箔。在较小的迎角下,升力迅速增加,而阻力以较小的速率增加。在大约10°的角度后,升力缓慢增加,直到达到最大的15°。 〜15 °后可以设置失速。
当迎角为3°到4°时,升力与阻力之比为最大。因此,箔片在那些角度(3°和4°)下的提升阻力比约为20至25:1时效率更高
极限物理:
水翼几何的细节
起初,人们可以认为像机翼一样,水翼可能是一个问题,但令人惊讶的不是。在水翼的设计中不需要陡峭的迎角。相反,如前所述,在水翼上使用较小的迎角以优化升阻比。
最主要的问题是箔的设计,支撑杆/支撑及其位置。所有这些功能都必须考虑在内。因此,这些功能旨在产生最小速度,以提起一定重量的船并保持其结实。
水翼船可能遇到的一个问题是波浪的高度大于支柱。另外,如果航行器的航行速度比波浪航行的速度快,则箔片可能会破裂到水面和水面之外,从而导致箔片跳入下一个波浪时损失升力和负攻角,从而使航行器坠毁入海。
工程师设计了水翼,以最大程度地减少这些限制并提高船舶性能。
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