پمپ جت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
نمایی از پمپ جت های در حال کار
دو تا از چهار واترجت KaMeWa در کشتی پرسرعت Discovery
جت پمپ جت اسکی معمولی

پمپ جت ، هیدروجت یا واتر جت یک سامانه دریایی است که یک جت آب برای رانش تولید می کند. آرایش مکانیکی ممکن است یک پروانه مجرای (پمپ جریان محوری)، یک پمپ گریز از مرکز، یا یک پمپ جریان مخلوط باشد که ترکیبی از هر دو طرح گریز از مرکز و محوری است. این طرح همچنین دارای یک ورودی برای تامین آب پمپ و یک نازل برای هدایت جریان آب به خارج از پمپ است. [۱]

طرح

این تصویر عملکرد یک سطل معکوس را نشان می دهد . 1: رانش به جلو، سطل معکوس غیرفعال 2: رانش معکوس، سطل معکوس جریان رانش را به عقب می راند
جلو، عقب، پهلو و چرخش توسط پمپ جت

یک پمپ جت با داشتن یک ورودی (معمولاً در پایین بدنه ) کار می کند که به آب اجازه می دهد از زیر کشتی به داخل موتورها عبور کند. آب از طریق این ورودی وارد پمپ می شود. پمپ می تواند دارای طراحی گریز از مرکز برای سرعت های بالا یا پمپ جریان محوری برای سرعت های پایین تا متوسط باشد. فشار آب در داخل ورودی توسط پمپ افزایش می یابد و از طریق یک نازل به عقب منتقل می شود. با استفاده از سطل معکوس، رانش معکوس را نیز می توان برای حرکت به عقب، سریع و بدون نیاز به تعویض دنده یا تنظیم نیروی رانش موتور به دست آورد. از سطل معکوس نیز می توان برای کمک به کاهش سرعت کشتی در هنگام ترمز استفاده کرد. این ویژگی دلیل اصلی مانور جت های پمپ است.

نازل همچنین هدایت جت های پمپ را فراهم می کند. صفحاتی مانند سکان ها را می توان به نازل وصل کرد تا درگاه جریان آب و سمت راست را هدایت کند. به نوعی، این شبیه به اصول بردار رانش هوایی است، تکنیکی که مدت‌هاست در وسایل نقلیه پرتاب (موشک‌ها و موشک‌ها) و سپس در هواپیماهای جت نظامی استفاده می‌شود. این به کشتی های پمپ جت با چابکی فوق العاده در دریا کمک می کند. مزیت دیگر این است که هنگام حرکت به سمت عقب با استفاده از سطل معکوس، بر خلاف کشتی‌های ملخ‌دار، فرمان معکوس نمی‌شود.

جریان محوری

فشار یک واترجت جریان محوری با پخش جریان در هنگام عبور از تیغه های پروانه و پره های استاتور افزایش می یابد. سپس نازل پمپ این انرژی فشار را به سرعت تبدیل می کند و در نتیجه نیروی رانش تولید می کند. [۱]

واترجت‌های جریان محوری حجم‌های بالایی را با سرعت پایین‌تر تولید می‌کنند، که آن‌ها را برای کشتی‌های با سرعت کم تا متوسط بزرگ‌تر مناسب می‌کند، به استثنای کشتی‌های شخصی آبی ، که در آن حجم‌های آب بالا نیروی رانش و شتاب فوق‌العاده و همچنین سرعت‌های بالا را ایجاد می‌کند. اما این شناورها نسبت قدرت به وزن بالایی نیز در مقایسه با بیشتر شناورهای دریایی دارند. واترجت های جریان محوری رایج ترین نوع پمپ هستند.

جریان مختلط

طرح‌های واترجت با جریان مختلط جنبه‌های پمپ‌های جریان محوری و جریان گریز از مرکز را در بر می‌گیرد. فشار هر دو توسط انتشار و خروج شعاعی ایجاد می شود. طرح‌های جریان مختلط حجم کمتری از آب را با سرعت بالا تولید می‌کنند و آن‌ها را برای اندازه‌های کوچک تا متوسط کشتی و سرعت‌های بالاتر مناسب می‌سازد. کاربردهای متداول شامل کشتی‌های تفریحی با سرعت بالا و جت‌های آبی برای مسابقات رودخانه‌ای با آب کم عمق است (به ماراتن رودخانه مراجعه کنید).

جریان گریز از مرکز

طرح های واترجت با جریان گریز از مرکز از جریان شعاعی برای ایجاد فشار آب استفاده می کنند.

طرح های سانتریفیوژ دیگر معمولاً به جز بر روی پایه های بیرونی استفاده نمی شوند. [۲]

مزایا

جت های پمپ دارای مزایایی نسبت به ملخ های لخت برای کاربردهای خاص هستند، که معمولاً به الزامات مربوط به عملیات با سرعت بالا یا کشش کم عمق مربوط می شود. این شامل:

تاریخ

در آوریل 1932، مهندس ایتالیایی سوندو کامپینی یک قایق پیشرانه با جت پمپ را در ونیز ایتالیا به نمایش گذاشت. این قایق به حداکثر سرعت ۲۸ گره (۳۲ مایل بر ساعت؛ ۵۲ کیلومتر بر ساعت) دست یافت که سرعتی قابل مقایسه با یک قایق با موتور معمولی با خروجی مشابه است. نیروی دریایی ایتالیا که بودجه توسعه این قایق را تامین کرده بود، هیچ سفارشی نداد اما فروش طرح در خارج از ایتالیا را وتو کرد. اولین قایق جت مدرن توسط مهندس نیوزلندی ویلیام همیلتون در اواسط دهه 1950 ساخته شد. [۴]

استفاده‌ها

زمانی پمپ جت ها به کشتی های تفریحی پرسرعت (مانند جت اسکی و قایق های جت ) و سایر کشتی های کوچک محدود می شدند، اما از سال 2000 تمایل به کشتی های پرسرعت افزایش یافته است.[نیازمند منبع] و بنابراین پمپ جت در کشتی های بزرگتر، کشتی های نظامی و کشتی ها محبوبیت پیدا می کند. در این کشتی های بزرگتر، آنها می توانند با موتورهای دیزلی یا توربین های گازی تغذیه شوند. سرعت تا ۴۰ گره (۴۶ مایل بر ساعت؛ ۷۴ کیلومتر بر ساعت) می توان با این پیکربندی حتی با بدنه جابجایی به دست آورد. [۵]

کشتی های پمپ جت بسیار قابل مانور هستند. نمونه هایی از کشتی هایی که از پمپ جت استفاده می کنند، Car NicobarCar Nicobar هستند گشت زنی در دادگاه ، در قایق های موشکی کلاس Hamina، ناوچه‌های کلاس Valour ، کشتی‌های خدمات دریایی پرسرعت Stena، کلاس Seawolf ایالات متحده و کلاس ویرجینیا ، و همچنین زیردریایی‌های کلاس Borei روسی، و کشتی‌های رزمی ساحلی ایالات متحده.

همچنین ببینید

 

منابع

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Pump-jet». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۹ نوامبر ۲۰۲۱.

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ http://www.hamiltonmarine.co.nz/includes/files_cms/file/JetTorque%2008.pdf
  2. "Yamaha Outboards". Yamaha Outboards.
  3. "FAS Military Analysis Network: MK-48 Torpedo".
  4. "Bill Hamilton". 23 December 2005.
  5. The Information page of the Stena HSS 1500 بایگانی‌شده در ۲۰۰۹-۱۲-۰۸ توسط Wayback Machine