Турбопарус.
Турбопарус – это судовой вспомогательный движитель, использующий энергию ветра, на основе эффекта Магнуса. Внешне представляет собой полый вращающийся цилиндр, похожий на дымовую трубу и устанавливаемый на палубу судна.
Турбопарус:
Турбопарус – это судовой вспомогательный движитель, использующий энергию ветра, на основе эффекта Магнуса. Внешне представляет собой полый вращающийся цилиндр, похожий на дымовую трубу и устанавливаемый на палубу судна.
Источником движения судна, с установленным на нем турбопарусом, является ветер – чистый, бесплатный, возобновляемый источник энергии.
@ https://youtu.be/1jVFjPpDfF0
Принцип работы турбопаруса заключается в следующем. Вращающийся турбопарус создаёт в среде вокруг себя вихревое движение. С одной стороны турбопаруса (цилиндра) направление вихря совпадает с направлением обтекающего ветряного потока и, соответственно, создается пониженное давление среды и скорость движения среды с этой стороны увеличивается. С другой стороны турбопаруса (цилиндра) направление вихря противоположно направлению движения ветряного потока, создается повышенное давление среды и скорость движения среды уменьшается. Ввиду разности давлений среды и разницы скоростей движения среды с разных сторон турбопаруса (цилиндра) возникает поперечная сила, направленная от той стороны вращающегося турбопаруса (цилиндра), на которой направление вращения и направление ветряного потока противоположны, к той стороне, на которой эти направления совпадают, т.е. от той стороны, где давление среды больше, к той стороне, где давление среды меньше. Данная поперечная сила и двигает судно в направление поперечной силы. При этом эта поперечная сила примерно в 50 раз превышает силу давления ветра на неподвижный цилиндр.
Благодаря использованию турбопаруса возможно движение судна и в другом – заданном направлении, в т.ч. в противоположном направлению ветряного потока направлении.
Впервые турбопарус был успешно испытан на шхуне «Букау» в 1924 г. немецким инженером Антоном Флеттнером.
Затем в 1980-х гг. океанолог Жак-Ив Кусто разработал и применил сложную форму турбопаруса на своем судне «Алсион», на котором было установлено два турбопаруса для увеличения мощности дизельных двигателей.
Турбопарус, разработанный под руководством Жака-Ива Кусто, имеет особенности по сравнению с обычной формой. Основу такого турбопаруса составляет аэродинамический профиль, вертикальная металлическая труба сечения, близкого к яйцевидному, с подвижным щитком (заслонкой) для забора воздуха, улучшающим аэродинамическое разделение внешней и внутренней поверхностей. Труба снабжается насосной системой, которая нагнетает в трубу воздух через заслонку, создавая с одной стороны паруса необходимое разрежение. Когда наружный воздух начинает течь вокруг турбопаруса с разной скоростью, корабль начинает двигаться в перпендикулярном давлению воздуха направлении. Таким образом, сложная форма паруса работает как самолетное крыло: с одной его стороны воздух протекает медленнее, чем с другой (и соответственно давление с этой стороны больше, чем с другой), создавая движущую силу. Такой турбопарус позволяет всегда получать движущую силу в нужном направлении, независимо от того, куда дует ветер, и двигаться кораблю против любого ветра за счет энергии из разницы давлений, создаваемой завихрениями воздуха внутри паруса и вне его.
Турбопарус позволяет судну экономить горючее, по разным оценкам, от 10 до 35 %. Количество установленных на судно турбопарусов также влияет на экономию судном горючего.
Рис. 1. Грузовое судно E-Ship 1
© http://www.shipspotting.com/gallery/photo.php?lid=1464301
В настоящее время четыре турбопаруса простой формы, как вспомогательные движители, установлены на немецком грузовом судне E-Ship 1. Экономия топлива составляет до 10 %.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, http://www.shipspotting.com/gallery/photo.php?lid=1464301,
Видео https://youtu.be/1jVFjPpDfF0