Сопло и стремляющий аппарат водомёта

Рабочее колесо водометного движителя одновременно с полезной работой по перемещению массы воды закручивает поток в направлении своего вращения. На это бесполезно тратится часть мощности двигателя. Кроме того, если через сопло выбрасывается закрученный поток, то это ведет к разбросу струи, что отрицательно сказывается на эффективности движителя. Спрямление потока для повышения КПД водометного движителя производится в спрямляющем аппарате, состоящем из ступицы и нескольких радиально расположенных лопастей. Обычно число их принимают на 1-2 лопасти больше, чем число лопастей рабочего колеса при примерно одинаковой ширине.

Расстояние между лопастями спрямляющего аппарата и лопастями рабочего колеса (вдоль оси) рекомендуется принимать ~ 0,05D. Уменьшение этого расстояния может привести к заклиниванию ротора попадающими в движитель мелкими предметами (галькой, щепой и т. п.), а увеличение снижает эффективность спрямляющего аппарата.

Лопасти спрямляющего аппарата изгибают таким образом, чтобы их передние кромки были загнуты против вращения рабочего колеса, а задние расположены вдоль оси водометной трубы. Угол изгиба лопастей лучше всего определять экспериментально, принимая в первом приближении угол отгиба передних кромок 30-40°, или по данным подходящего прототипа, например, приведенного на рис. 8.

Рис.8. Сопло и спрямляющий аппарат. а — в сварном исполнении; б — с закладным и съемным кольцами.
1 — сопло; 2 — фланец; 3 — лопасть спрямляющего аппарата; 4 — ступица спрямляющего аппарата; 5 — резинометаллический подшипник гребного вала; 6 — закладное кольцо; 7 — съемное регулировочное кольцо.

Толщину лопастей для стали и латуни принимают 1,5-2,5 мм, а для алюминиевых сплавов 3-5 мм.

Наименее трудоемок в условиях любительского судостроения сварной вариант спрямляющего аппарата, когда лопасти приваривают к предварительно выточенной ступице и соплу или, в случае изготовления сопла из стеклопластика, — к специальному закладному кольцу, как это условно показано на нижней половине рис. 8. После приварки лопастей производят окончательную расточку посадочного места в ступице для подшипника и проточку центрирующего выступа фланца сопла (или закладного кольца). Вкладыши подшипника гребного вала чаще всего выполняют в виде резинометаллической втулки, хотя можно применять и вкладыши из текстолита ПТК-С и других материалов, обеспечивая достаточный зазор.

Сопло, как уже отмечалось, 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.