Simongáti Győző

Kishajók II.


A vitorlák egymásra hatása

A vitorlák1 egymásra hatásának fizikája, a látható jelenségek magyarázata régóta foglalkoztatja a vitorlázókat, de sajnos sok téves magyarázat kering a köztudatban ezzel kapcsolatban. A leggyakrabban idézett és a hajósok által leginkább elfogadott szemlélet az, amikor a két vitorla közötti szűkülő rést egy nagy Venturi-csőnek tekintve azt állítják, hogy a vitorlákon keletkező megnövekedett erő, vagyis a kedvező hatás annak köszönhető, hogy az áramlás a két vitorla között felgyorsul (hiszen a kontinuitás törvénye alapján kisebb keresztmetszeten nagyobb sebességgel áramlik a közeg). A valóság – melyet már az 1970-es években is kísérletekkel be tudtak mutatni, de a mai CFD-technikák is ugyanúgy igazolják – igencsak más, ugyanis téves az elméletnek azon része, hogy az orrvitorla és az árbóc között ugyanakkora közegmennyiség áramolna át. A mérések is bebizonyították, hogy lényegesen kisebb az itt átáramló közeg, aminek az az egyenes következménye, hogy a rés előtt és a résben az áramlási sebesség valójában csökken, és a Bernoulli-törvény értelmében a nyomás ezért nő. A közeg csak a rés végén gyorsul vissza az orrvitorla szél alatti oldala felől érkező közeg sebességére. A résben az orrvitorla jelenléte által az árbócnál és a nagyvitorla elején kialakuló, az orrvitorla nélküli állapothoz képest nagyobb nyomás egyrészt azt eredményezi, hogy a nagyvitorla két oldala között kisebb lesz a nyomáskülönbség, ezért a nagyvitorla kevesebb felhajtóerőt termel, de másrészről a nagyobb nyomás az áramlás irányában kisebb nyomásnövekedést (ld. a nyomásmegoszlás görbéjét) jelent, ami hozzájárul ahhoz, hogy az árbóc körüli áramlás ne váljon le. Ez az orrvitorla nagyvitorlára kifejtett hatása. Ugyanakkor a nagyvitorla is hat az orrvitorlára: egyrészt, mivel a két vitorla között kevesebb közeg tud csak áramlani (a két vitorla mintegy nagyobb akadályt képez a levegő számára), így nagyobb mennyiségű levegő áramlik az orrvitorla szél alatti oldalán, ez pedig az ott kialakuló sebességet növeli meg, aminek egyenes következménye a nyomás drasztikus csökkenése. Így az orrvitorlán a nagyvitorla miatt lényegesen nagyobb felhajtóerő keletkezik. További kedvező hatása a nagyvitorlának, hogy az áramlás meredekebben érkezik az orrvitorlára, mint érkezne nagyvitorla nélkül, így a hajó a valódi szél irányához kicsit közelebb tud fordulni, vagyis élesebben tud cirkálni.

Kishajók II.

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2018

ISBN: 978 963 454 303 9

E jegyzet – mely a 2012-ben a Typotex Kiadó gondozásában megjelent Kishajók c. jegyzet folytatása – elsődleges célja, hogy a járműmérnöki alapképzés hallgatóit megismertesse a vitorlás és motoros kishajók működésével és tervezésével kapcsolatos alapvető tudnivalókkal. A kishajók számos területen hasonlítanak a hajósképzés más tárgyaiban ismertetett nagyhajókhoz, így sok tekintetben lehet támaszkodni az ott elhangzottakra. Ugyanakkor nagyon sok vonatkozásban olyan speciális jellemzőkkel bírnak, melyek miatt külön is foglalkozunk velük. Az e jegyzetrészbe foglalt ismertetés a szerteágazó témakörök miatt csak részleges. A nagy anyagból az első részbe került a kishajók működésének bemutatása, a hajótesttel (annak formájával, stabilitásával és ellenállásával) és a vitorlások tőkesúlyával kapcsolatos részek. E második részbe alapvetően a kishajók hajtását bemutató fejezetek fértek bele, terjedelmi korlátok miatt. A kormányzással, a kishajók rudazatával, merevítő-kötélzetével, valamint az ergonómiával és esztétikával foglalkozó részek sajnos még mindig kimaradtak. Ezek terv szerint egy következő, befejező részt alkotnak majd, mely elkészülte után a BME, Repülőgépek és Hajók Tanszékének honlapján lesz elérhető.

Hivatkozás: https://mersz.hu/simongati-kishajok-ii//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave