Theoretical and experimental studies of the hydrodynamics of a floating anchor

Abstract

Плавучие якоря применяются в маломерном флоте (приспособление, которое удерживает маломерное судно на месте при сильном течении, ветре, высоких волнах), спасательных плотах и в орудиях промышленного рыболовства. Знание законов гидродинамики плавучего якоря позволяет обеспечить его эффективное проектирование с точки зрения гидродинамики, а также минимизировать материалоемкость при его изготовлении, обеспечить тем самым необходимые эксплуатационные его характеристики. Плавучий якорь также может является средством для определения теговых характеристик маломерного флота. На первоначальном этапе проектирования орудия промышленного рыболовства необходимо определение (расчет) его агрегатного сопротивления для определения типа судна и мощности двигателя. В статье, авторами предлагается один из вариантов определения тяговых характеристик маломерного флота при помощи плавучего якоря, предлагается программное обеспечение для расчета агрегатного сопротивления плавучего якоря. В проводимых исследованиях с плавучим якорем в гидроканале ООО «Фишеринг Сервис» получены значения его гидродинамического сопротивления. На полигоне в Березовском карьере Гвардейского района Калининградской области определена тяга лодки Ока-4 (мотор мощностью 25 л/с или 18,3 кВт) и на оз. Виштынецкое получена кривая тяги соединенных между собой двух моторных лодок «Wyatboat - 430» (два мотора мощностью по 25 л/с или 18,3 кВт). Экспериментальные исследования проходили при прочих равных условиях в окружающей обстановке, а также в лабораторных условиях. Проведены теоретические исследования гидродинамики плавучего якоря, имеющего различные формы в виде цилиндра, усеченного конуса и конуса. Floating anchors are used in small boats (a device that holds a small boat in place in strong currents, wind, high waves), life rafts and commercial fishing gear. Knowledge of the laws of hydrodynamics of a floating anchor makes it possible to ensure its effective design from the point of view of hydrodynamics, as well as to minimize the consumption of materials during its manufacture, thereby ensuring its necessary operational characteristics. A floating anchor can also be a means for determining the tag characteristics of a small fleet. At the initial stage of designing an industrial fishing tool, it is necessary to determine (calculate) its aggregate resistance to determine the type of vessel and engine power. In the article, the authors propose one of the options for determining the traction characteristics of a small fleet using a floating anchor, software is proposed for calculating the aggregate resistance of a floating anchor. In the ongoing studies with a floating anchor in the water channel of Fishering Service LLC, the values ​​of its hydrodynamic resistance were obtained. At the test site in the Berezovsky quarry of the Gvardeisky district of the Kaliningrad region, the thrust of the Oka-4 boat (25 horsepower or 18.3 kW motor) was determined and on the lake. Vishtynetskoe, a thrust curve was obtained for two interconnected motor boats "Wyatboat - 430" (two motors with a capacity of 25 horsepower or 18.3 kW). Experimental studies were carried out under otherwise equal conditions in the environment, as well as in laboratory conditions. Theoretical studies of the hydrodynamics of a floating anchor having various shapes in the form of a cylinder, a truncated cone and a cone have been carried out.