Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


Đằng sau đuôi tàu, trong một dòng bọt. Phòng thí nghiệm Khoa học Trẻ em

Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em

Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Một chiếc xe tay ga đua nhanh nhẹn và một chiếc tàu chở dầu dài nửa km, một chiếc tàu ngầm hạt nhân và một chiếc tàu kéo trên sông - những con tàu khác nhau này và hàng chục chiếc khác di chuyển trong và dưới nước với sự trợ giúp của chân vịt. Chín trong số mười tàu tự hành hiện đại được điều khiển bằng chân vịt.

Sau đuôi tàu, trong dòng nước bọt

Các nhà thủy sinh học đã nghiên cứu hàng trăm cư dân của sông, hồ và đại dương - từ tôm đến mực, từ cá đuối đến cá voi, nghiên cứu kỹ lưỡng cách di chuyển của chúng trong nước. Không ai trong số họ được thiên nhiên ban tặng bất cứ thứ gì giống như cánh quạt. Giống như bánh xe, động cơ chính của hạm đội hiện đại không có chất tương tự trong tự nhiên. Trục vít của con tàu là hậu duệ của trục vít do Archimedes lỗi lạc tạo ra để nâng nước. Nếu chúng ta cũng nhớ lại định luật Archimedes, thì hóa ra việc vận chuyển ngày nay có nghĩa vụ hai lần đối với Syracusan vĩ đại ...

Năm 1793, nhà toán học người Pháp Ponton đề xuất sử dụng chân vịt để đẩy tàu. Ba thập kỷ sau, nhà phát minh người Séc I. Ressel đã tạo ra thiết kế vít đầu tiên - máy khoan. Và vào năm 1836, một tai nạn đã dẫn đến việc chiếc vít này nhường chỗ cho chiếc vít có hình dạng ngày nay - chiếc có cánh. Trong quá trình thử nghiệm, một chiếc máy khoan dài như một chiếc máy xay thịt đã bị gãy và con tàu đi nhanh hơn.

Năm 1849, lợi thế của cánh quạt đã được chứng minh trong một cuộc chiến công bằng. Các tàu hơi nước của Anh, Niger chạy bằng chân vịt và Basilisk có bánh, cả hai đều có động cơ 400 mã lực, được kết nối bằng dây cáp, khởi hành ngược chiều nhau. Đó là một cái gì đó giống như một cuộc chiến kéo co. Trong hơn một giờ, con tàu vít ga kéo đối thủ với tốc độ 1,5 hải lý/giờ.

Đúng vậy, sau cuộc thi này, những chiếc tàu hơi nước có mái chèo đã được chế tạo trong hơn một thập kỷ. Nhưng rất có thể, theo quán tính ...

Globtik Tokyo, công ty hàng đầu của đội tàu chở dầu thế giới, có động cơ trên tàu với tổng công suất 45 mã lực. s., sức mạnh của động cơ tàu phá băng "Ermak" - 000 42 l. s., tàu chở khách "Nữ hoàng Elieabet-0" - 2 lít. Với. Nhưng năng lượng không phải là tất cả: nó phải được sử dụng.

Con tàu di chuyển bằng cách ném dòng nước, nói cách khác, tất cả các tàu tự hành đều là thủy phi cơ. Các bánh xe loại bỏ nước bằng cách ấn vào nó bằng một lưỡi - một tấm. Với vít, quá trình này phức tạp hơn. Mỗi lưỡi của nó phục vụ như một loại cánh. Khi cánh quạt quay trong cột nước, một vùng hiếm được hình thành trên một bề mặt của cánh và vùng nén trên bề mặt kia. Sự chênh lệch áp suất tạo ra lực nâng của cú đánh và tổng lực nâng của các cánh là điểm dừng của chân vịt. Không giống như một ốc vít thông thường, đầu của nó di chuyển theo từng vòng quay bằng một bước của đường vít, chân vịt, giống như nó, loại bỏ sợi chỉ, ném lại rất nhiều nước. Khối lượng này càng lớn, điểm nhấn càng mạnh và vít càng tốt.

Có vẻ như để tăng điểm nhấn, chỉ cần tăng tốc độ là đủ. Nhưng đồng thời, nó không còn là sự nghiền nát, mà là sự đứt lìa của một sợi nước vô hình. Áp suất ở mép trước của lưỡi dao thậm chí còn giảm xuống và nước sôi lên, tạo thành vô số bong bóng. Ngay khi bong bóng bay ra khỏi vùng áp suất thấp, nó sẽ xẹp xuống: nó bị cột nước nén lại. Cái chết của mỗi bong bóng đi kèm với một vụ nổ vi mô.

Tiếng nổ của bong bóng trên cánh chân vịt không chỉ gây ra tiếng ồn và độ rung. Màng oxit bảo vệ phá vỡ kim loại, quá trình xói mòn xâm thực bắt đầu. Cánh chân vịt, có thể bị xâm thực, giống như một mục tiêu bị đạn bắn thủng.

Cavitation xảy ra ở một số vòng quay chân vịt. Để thoát khỏi hiện tượng cực kỳ khó chịu này, bạn cần giảm tốc độ. Nhưng rồi lực đẩy của con vít sẽ giảm xuống, lực đẩy của nó.

Cuộc chiến chống xói mòn kim loại hàng hải đã dẫn đến một giải pháp kỹ thuật nghịch lý: họ quyết định tăng cường xâm thực. Cánh quạt có lưỡi của một cấu hình đặc biệt đã được tạo ra. Ở tốc độ cực cao, các bong bóng điều hướng bắt đầu bao phủ toàn bộ bề mặt làm việc của lưỡi kiếm, tạo thành một bong bóng hơi nước khổng lồ. Việc tăng tốc độ của vít như vậy hầu như không làm thay đổi áp suất trong bong bóng hơi và áp suất phía sau lưỡi dao và tổng điểm dừng tăng lên. Vít như vậy được gọi là supercavitating. Đối với các tàu thông thường, chúng không hiệu quả, nhưng không thể thiếu khi bạn cần đạt tốc độ trên 40 hải lý. Ví dụ, tàu cánh ngầm tuabin khí "Typhoon" của Liên Xô được trang bị một chân vịt siêu sủi bọt.

Các lưỡi quay trong một điệu nhảy tròn liên tục. Chỉ cần một trong số chúng "mất thời gian" để toàn bộ cánh quạt rung lên, và đằng sau nó là toàn bộ nguồn cấp dữ liệu. Chuyện xảy ra là do chân vịt bị rung nên cần phải đóng lại con tàu. Đó là lý do tại sao các vít được cân bằng với sự chăm sóc đặc biệt, hình dạng của các cánh và độ nghiêng của chúng được xác minh bằng các mẫu đặc biệt, bề mặt được đánh bóng để hoàn thiện như gương ít nhất mỗi năm một lần. Nếu khi kiểm tra một con vít đã hoạt động được một thời gian, trên bề mặt của nó có những ổ gà sâu hơn một milimét, chúng sẽ được trát bằng hợp chất epoxy và đánh bóng lại để có lớp hoàn thiện như gương.

Một vấn đề cụ thể là việc lựa chọn kim loại cho chân vịt. Do bị ăn mòn nghiêm trọng trong nước biển, thép thông thường thực tế không thể chấp nhận được. Đủ để nói rằng trên tàu phá băng "Murmansk" trong hai năm hoạt động, mỗi lưỡi xoắn ốc đã giảm trọng lượng 200 kg. Đây là từ thép hợp kim đặc biệt!

Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều chân vịt tàu được làm bằng đồng thau hoặc đồng thau. Khả năng chống ăn mòn của đồng thau lớn hơn một trăm lần so với thép thông thường. Nhưng trong nước biển, đồng thau cũng dễ bị ăn mòn - kẽm bị rửa trôi khỏi nó. Các khu vực có hàm lượng kẽm thấp được bao phủ bởi các vết nứt, độ bền của lưỡi giảm. Một vết nứt nhỏ mở ra và đóng lại theo từng vòng quay của vít, các sản phẩm ăn mòn mài các cạnh của nó, mở rộng nó. Và rồi đến lúc kim loại không chịu được và gãy ...

Đồng thau không phải là một kim loại rất bền. Đối với cánh quạt tốc độ cao, nhôm mangan hoặc đồng niken-nhôm thường được sử dụng hơn, độ bền gần bằng độ bền của thép hợp kim và khả năng chống nước biển cao hơn nhiều lần so với đồng thau. Những chiếc vít nặng hơn 50 tấn được đúc từ đồng như vậy cho các tàu container và tàu chở dầu siêu tốc hiện đại.

Tuy nhiên, các hợp kim như vậy không chịu được va chạm ngay cả với băng nhẹ. Do đó, đối với tàu phá băng, cần phải sản xuất cánh quạt bằng thép không gỉ hợp kim, bao gồm đồng, mangan, niken, titan và một số chất phụ gia khác.

Câu chuyện về vật liệu hiện đại cho chân vịt tàu thủy sẽ không đầy đủ nếu không nhắc đến nhựa. Tàu đã có chân vịt nylon đúc. Nhưng chỉ trên những con thuyền nhỏ. Ngay cả những cánh quạt nylon được viền bằng các tấm thép cũng không thể chịu được tải trọng cơ học khổng lồ mà chân vịt của những con tàu lớn mang theo. Nhưng cánh quạt đã tồn tại được một trăm năm mươi năm và những thí nghiệm đầu tiên với cánh quạt bằng nhựa chỉ bắt đầu cách đây khoảng mười năm ...

Tác giả: M.Korotkiy, M.Nayding

 Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em:

▪ Sức mạnh của rỉ sét

▪ Kính thiên văn không có kính đơn

▪ Không khí gồm những chất khí nào?

Xem các bài viết khác razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Các netbook ngân sách của HP 06.10.2014

Hewlett-Packard đã mở rộng dòng máy tính xách tay HP Stream giá rẻ của mình với hai mẫu mới có giá 200 USD và 230 USD.
Các mô hình mới là rẻ nhất trong dòng. Ngoài ra, gia đình còn có một máy tính xách tay HP Stream 14, với đường chéo màn hình 14 inch. Công ty của anh ấy phát hành vào giữa tháng 2014 năm XNUMX.

Máy tính xách tay 200 USD mới có màn hình HD 11,6 inch. Máy tính được trang bị bộ vi xử lý lõi kép Intel Celeron N2 2840 GHz tích hợp Intel HD Graphics, RAM 2,16 GB, bộ nhớ flash 2 GB và pin cung cấp thời lượng pin lên đến 32 giờ ở chế độ video.

Mẫu 230 USD có cùng thông số kỹ thuật nhưng có màn hình 13,3 inch.

Những tính năng mới này được phát triển với sự hợp tác của Microsoft Corporation, vào tháng 2014 năm 199, công ty đã hứa hẹn sẽ phát hành những chiếc máy tính xách tay có giá từ XNUMX USD trở lên cùng với các đối tác. Với sự giúp đỡ của họ, Microsoft đang nhắm đến phân khúc Chromebook - máy tính xách tay chạy hệ điều hành Google Chrome OS. Chúng khác nhau về chi phí thấp và thường nhằm mục đích sử dụng các dịch vụ đám mây. Máy tính xách tay của Microsoft cũng có nhiệm vụ tương tự.

Sự khác biệt chính duy nhất giữa Chromebook và máy tính xách tay của Microsoft là máy tính xách tay sau này đi kèm với hệ điều hành Windows đầy đủ. Có nghĩa là, toàn bộ phạm vi phần mềm quen thuộc với anh ta đều có sẵn cho người mua.

Microsoft đã tận dụng điều này bằng cách cung cấp cho các máy tính xách tay HP Stream mới một gói đăng ký Office 365 Personal trong một năm. Office 365 Personal là gói rẻ nhất trong dòng Office 365. Đối với i1999 mỗi năm, người dùng có khả năng cài đặt các ứng dụng Office trên một máy tính cục bộ và truy cập vào các tính năng dựa trên đám mây của bộ phần mềm.

Ngoài ra, khách hàng của HP Stream nhận được 1 TB dung lượng lưu trữ đám mây Microsoft OneDrive trong 1 năm và một phiếu mua hàng trị giá $ 25 có thể đổi được tại Microsoft Store.

Tin tức thú vị khác:

▪ Coca-Cola trên cánh đồng và trong cuộc săn lùng

▪ Tin tức giả mạo lan truyền trực tuyến nhanh hơn sự thật

▪ Cảm biến sinh trắc quang học dày 1 mm

▪ Máy quay video cho động vật có khay nạp được tích hợp sẵn

▪ Cuộc sống ở tuabin gió

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của công trường An toàn điện, an toàn cháy nổ. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Một người đàn ông đơn giản. biểu thức phổ biến

▪ bài viết Những gì được viết trên bảng đen? đáp án chi tiết

▪ bài Sơ cứu khi bị ngộ độc. Chăm sóc sức khỏe

▪ bài báo Cảm biến cho hệ thống an ninh xe hơi. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Điều khiển ánh sáng từ những nơi khác nhau. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024