Analysis of hydrodynamics of interaction between structural elements of full-submerged tandem Archimedes screws of rotary-screw snow and swamp-going vehicles and water

Abstract

В статье рассматривается сравнительный структурный анализ работы в водной среде отдельных структурных элементов роторно-винтовых движителей снегоболотоходных амфибийных машин тандемной конструкции при условии полного погружения движителя в воду и сравнительная оценка вклада каждого из этих элементов в процесс создания тяги и формирования момента движителя в общем случае, а также относительная величина влияния данных элементов на общую эффективность движительной установки на основании графических зависимостей, полученных в результате моделирования. Кроме этого, дополнительно проанализированы специфические особенности гидродинамики роторно-винтовых движителей тандемной конструкции при их эксплуатации на ходовом и швартовном режимах для трех моделей шнеков с типовыми геометрическими и конструктивными параметрами, которые наиболее характерны для движителей существующих снегоболотоходных вездеходов, применяемых ранее и в настоящее время в районах с климатическими и дорожными условиями, аналогичными либо достаточно близкими к арктическим регионам, регионам Сибири и регионам Крайнего Севера. The paper considers a comparative structural analysis of the operation in the aquatic environment of specific structural elements of rotary-screw propulsors of snow and swamp-going amphibious vehicles of tandem design under the condition of complete immersion of the propulsor in water and a comparative assessment of the contribution of each of these elements to the process of creating thrust and forming the torque of the propulsor in the general case, as well as the relative magnitude of the influence of these elements on the overall efficiency of the propulsion unit based on graphical dependencies obtained as a result of modeling. In addition, the specific features of the hydrodynamics of tandem rotary-screw propulsors during their operation in running and mooring modes for three models of Archimedes screws with typical geometric and structural parameters are additionally analyzed, which are the most typical of the propulsors of existing snow and swamp-going all-terrain vehicles used previously and currently in areas with climatic and road conditions similar or sufficiently close to the Arctic regions, regions of Siberia and regions of the Far North.