Устройство сопла водомета
Сопло водомета служит для создания компактной струи выбрасываемой воды и увеличения ее скорости. С этой целью сопло сужают к кормовой части. Это сужение можно делать коническим, однако меньшие потери мощности, а, следовательно, более высокая эффективность, характерны для сопел с криволинейными образующими и небольшим цилиндрическим участком на конце, как это показано на рис. 8.
Образующие рекомендуется строить, сопрягая два радиуса, проведенные из плоскостей носового и кормового торцов сопла; радиусы равны R = (0,8 — 1,0)d, где d = dн или dk — диаметр носового или кормового отверстия сопла соответственно. Теоретически и экспериментально установлено, что скорость струи на выходе из сопла должна составлять 1,6-1,8 скорости в диске рабочего колеса. Отсюда следует, что относительное поджатие сопла, т. е. отношение площади его выходного сечения Sc к площади живого сечения рабочего колеса, которая равна
Sk = π/4(Dk2 — dст2),
должно быть в пределах
Sc/Sk = 0,55 — 0,62.
Поджатие струи на выходе из сопла несколько подтормаживает воду в диске рабочего колеса, увеличивая нагрузку движителя, поэтому площадь выходного сечения сопла служит для регулировки нагрузки движителя и, соответственно, двигателя (подобно шаговому отношению гребных винтов). Так, если двигатель не развивает нормального числа оборотов, необходимо облегчить водометный движитель, увеличив выходное отверстие сопла и, наоборот, если число оборотов двигателя больше нормального, то выходное отверстие следует уменьшить.
Такое согласование работы двигателя и движителя неизбежно, поэтому рекомендуется конструкция сопла со съемными кольцами (нижняя половина рис. 8). Имея в запасе 3-4 кольца, внутренние диаметры которых отличаются на 4-5 мм один от другого (один меньше, другие больше расчетного диаметра), всегда можно подобрать оптимальное выходное сечение сопла для данных условий загрузки.
Материал и способ изготовления сопла зависят от возможностей строителя. Сопло можно изготовить литьем из алюминиевых сплавов, сварным из нержавеющей или углеродистой стали, алюминиевых сплавов и т. п. Толщина стенок при этом составляет 3-5 мм. Доступнее изготовление сопла, выклеиваемого на деревянном отшлифованном болване из стеклоткани на эпоксидной смоле. Толщина стенок такого сопла равна 8-10 мм. Одновременно выклеивают фланцы сопла — для крепления к водометной трубе и транцу моторного судна и для крепления к соплу реверсивно рулевого устройства. При изготовлении болвана сопла следует предусмотреть соответствующие утолщения для образования гнезд под съемные кольца и кольцо спрямляющего аппарата.
При любом варианте изготовления внутреннюю поверхность сопла следует тщательно обработать и отшлифовать; сопряжения поверхностей должны быть плавными.
