За счет течения против течения

[vashu1]

Согласен. Даже спорить не о чем.

Упс ай дид ит эгейн. Строго говоря это не совсем так   У меня давно в голове скреблись какие-то воспоминания что на малой скорости трение выше чем можно было ожидать.

 

Есть такая неприятная вещь как сопротивление вязкого трения. Его сила ПРЯМО пропорциональна скорости движения. Соответственно расход мощности - квадратичный.

И для вашей лодки на 1-3 м/с число Фруда 0.08-0.25 Т.е. оно преобладает.

Если считать что все трение - вязкое(квадратичная зависимость), то если наша лодка дает 1 м/с на течении 2 м/с, то на течении 0.5 м/с уже будет давать 0.1 м/с

Ваша лодка вообще маловата, типичная расшива в 2-3 раза длиннее. Но это лишь уменьшит число Фруда

[Эрнесто де Сырно]

Мне кажется (сегодня буду проверять), что если трение будет пропорциональна скорости, то скорость напротив возрастет. Так возрастет и полезное трение колёс, да в добавок оно будет при этом не так быстро падать при снижении скорости колёс относительно воды... 

[Эрнесто де Сырно]

Посчитал, получилось, если считать, что сопротивление пропорционально скорости, то скорость действительно возрастет.

[Эрнесто де Сырно]

Вот подумываю на днях посчитать использование винта вместо колес или гусениц. 

Кому-нибудь интересно? 

Что вы думаете про винты? 

[Vasilisk]

Вот подумываю на днях посчитать использование винта вместо колес или гусениц.  Кому-нибудь интересно?  Что вы думаете про винты? 

 

Шнекоход

[vashu1]

Единственное транспортное средство реально используюее силу течения - https://ru.wikipedia.org/wiki/Реакционный_паром. https://youtu.be/b6utGZQ9Sks?t=50

 

Учитывая провис троса он должен чуть-чуть идти против течения.

 

Посчитал, получилось, если считать, что сопротивление пропорционально скорости, то скорость действительно возрастет.

Разумеется возрастает, при увеличении скорости течения, это банальный вывод из разницы скорости роста квадратично и кубической функций. Ну а при падении скорости течения, падает - вот в чем проблема

 

Как найду время прикину конкретные цифры.

 

[Zenitchik]

Использовать силу течения для верпования - определённо хорошая идея, но сам смысл верповать против течения есть только там, где берега непригодны для бурлаков.

[sergey289121]

Использовать силу течения для верпования - определённо хорошая идея, но сам смысл верповать против течения есть только там, где берега непригодны для бурлаков.

Ну почему же, еще и от количества перевозимого груза зависит и от возможности обеспечить бурлаков всем необходимым и от условий окружающей среды.

[Zenitchik]

Ну почему же,

Потому что использовать в качестве опоры берег - технически проще, чем якорь. Метод бурлаков - с точки зрения трудозатрат экономичнее, чем завоз якоря с последующим его выхаживанием.

Работа по подъёму судна - не меняется (следовательно - и трудозатраты людей непосредственно на подъём), а вот вспомогательных операций у бурлаков меньше.

Предвижу возражение, что выхаживать могут и лошади, как это делалось на коноводных судах, но лошади тоже могут идти по берегу и тянуть бечеву, если берег позволяет.

[Эрнесто де Сырно]

Как найду время прикину конкретные цифры.

Жду...

Я бы предложил такую приблизительную оценку эффективности. Корабли, использующие течение для движения в сторону течения вполне существовали, и использовались. Значит, чтобы судно, идущее против течения таким же способом было экономически оправданным, достаточно разогнаться до скорости течения. Площадь колес для этого понадобится, конечно, запредельная (больше площади судна), но предлагаю все таки поискать такую конструкцию колес, которая бы позволяла это сделать...

Работа по подъёму судна - не меняется (следовательно - и трудозатраты людей непосредственно на подъём), а вот вспомогательных операций у бурлаков меньше.

Работа по подъему у предложенного судна только возрастает... Но ведь совершает эту работу халявное течение реки. А завоз якоря можно делать с помощью механизма по типу торпеды Бренана,  используя для привода все то же течение. Хотя, вероятно стоит посмотреть и другие варианты движителей. Но самое главное - надо сначала оценить, а с какой скоростью наш водоход будет идти. 

 

 

[sergey289121]

Потому что использовать в качестве опоры берег - технически проще, чем якорь. Метод бурлаков - с точки зрения трудозатрат экономичнее, чем завоз якоря с последующим его выхаживанием. Работа по подъёму судна - не меняется (следовательно - и трудозатраты людей непосредственно на подъём), а вот вспомогательных операций у бурлаков меньше. Предвижу возражение, что выхаживать могут и лошади, как это делалось на коноводных судах, но лошади тоже могут идти по берегу и тянуть бечеву, если берег позволяет.

Проще, но не всегда, мой комментарий был исключительно к этому, в некоторых случаях условия не позволяют использовать бурлаков или использовать бурлаков эффективно.

[Zenitchik]

в некоторых случаях условия не позволяют использовать бурлаков

Тогда не вижу противоречия. Единственное условие, которое может не позволить использовать бурлаков (или собственный экипаж в качестве бурлаков) - это непроходимый для них берег.

[protopope]

Немножко юмора в тему

 

[vashu1]

Жду...

 

Про линейность я, похоже, был неправ. Трение действительно становится линейным по закону Стокса, но уже при ламинарном потоке.

Даже 10 метровая баржа на скорости в метр в секунду это число Рейнольдса( http://www.chernomor.su/soprotivlenie-vodi-sudny.html ) 10^7 - однозначно турбулентный режим. И даже на 20 см/с в основном турб.

http://www.energie-cheval.fr/en/menu-principal/utilisations/halage/
// 250-300 tonne boats (this type of barge which was moved 700-800 metres by a single man in an hour, was moved at a little more than 2km/h by a pair of horses).

Пара лошадей грубо на порядок мощнее человека и мы видим прибавку скорости втрое - явно квадратичная зависимость на скоростях 20-55 см/с.

-

Из Волги и волжского судоходства Шубина:

1. Обычно расшива идет по половодью от Астрахани до половины пути подачами - завозят якорь и тянут канат на себе  или кабестаном. Потом переходят на бечеву(бурлаки по берегу), да и потом иногда возвращаются к подачам. Те преимущества по отсутствию завозов якоря у бурлаков почти нет.

2. Для расшивы с ценой фрахта в 5000 рублей цена бурлаков/команды примерно 2000.

3. Машина Кулибина уменьшает количество рабсилы и расходы на нее примерно вдвое.

-

Расчеты в http://fai.org.ru/forum/topic/44774-za-schet-techeniya-protiv-techeniya/?do=findComment&comment=1491067

// Размеры подводной части судна - 15x3x1 метр. Скорость течения - 2 м/с. площадь лопаток колеса, постоянно находящихся в воде - 6 кв метров.
Cx корпуса 0,2, Cx колеса - 1.
В результате скорость получилась 1,18 м/с

я проверил - все верно(у меня 1.21 м/с).

-

НО. Такая лодка это где-то 35 тонн. https://www.thefitoutpontoon.co.uk/hull-integral-parts/ballast/

На скорости 2 км/ч расчет по Cx корпуса 0,2 дает потребную мощность всего в 50 Вт. Если же мы возьмем 1000 Вт из примера выше и уменьшим их по адмиралтейскому закону (отношение водоизмещений в степени 2/3) то получим 250 Вт. В общем сопротивление явно куда больше, очевидно изза вязкости воды.

Надо брать Cx корпуса 1, плюс добавлять потери импульса на колесе(минимум 0.8). И получаем уже 0.65 м/с - 2.3 км/ч Это в принципе тоже неплохо, сравнимо с бурлаками и лучше.

На скорости течения 1 м/с упадет вдвое с небольшим, а на 0.55 (2 км/ч, минимальная средняя Волги) - до 0.6 км/ч(5-6 верст в день). В общем там где бурлаки идут быстро, такая машина идет медленно. Если бы было распределение скорости течения по всей длине Волги то возможно оказалось бы даже что в основном участки невыгодные для водохода.

[vashu1]

-

Полуоффтоп.

 

Пара забавных ссылок по канальным лодкам.

 

Как двигать лодку по узкому тоннелю? Ногами по потолку - https://en.wikipedia.org/wiki/Legging_(canals)

 

Использование волн-солитонов для скоростного канального транспорта в 19 веке  http://www.ma.hw.ac.uk/solitons/HISTORY_OF_EXPRESS_CANAL_BOATS.pdf

[vashu1]

до 0.6 км/ч(5-6 верст в день)

 

Тут все портят подачи. Если канат уже проложен, то двигаться можно почти круглосуточно, и тогда 0.6 км/ч превращаются уже в 15 км в день, да и команда становится околонулевой.

Изменено 19 Nov 2018 пользователем vashu1