Nguyên tắc cơ bản Mũi quả lê

Ảnh hưởng kết hợp của mũi quả lê dưới nước và mũi thông thường đối với sự hình thành sóng, trong đó sóng tạo ra bởi mũi quả lê hủy bỏ sóng được tạo ra bởi mũi thông thường
  1. Thiết kế với mũi quả lê
  2. Thiết kế thông thường
  3. Sóng tạo ra bởi mũi quả lê
  4. Sóng tạo ra bởi mũi thường
  5. Mớn nước và vùng đã bị sóng bị triệt tiêu

Tác dụng của mũi quả lê có thể được giải thích bằng khái niệm giao thoa triệt tiêu của sóng:[7]

Một mũi tàu thông thường tọa ra một sóng mũi. Mũi quả ép nước đang lên và chảy sang vùng thấp hơn ở 2 bên. Do vậy, nếu mũi quả lê được đặt ở vị trí thích hợp, vùng thấp của sóng mũi quả le sẽ trùng với vùng đỉnh của sóng mũi thông thường, và do đó hai sóng triệt tiêu nhau, làm giảm sóng do thuyền tạo ra. Việc tạo ra thêm một sóng nữa làm mất năng lượng của tàu, nhờ tác dụng triệt tiêu sóng mũi, nó làm thay đổi phân bố áp lực dọc thân tàu, nhờ đó giảm sức cản của sóng. Ảnh hưởng của phân bố áp suất trên bề mặt được gọi là ảnh hưởng của hình dạng.[8]

Một mũi nhọn trên thân tàu thông thường sẽ tạo ra sóng mũi và lực cản nhỏ giống mũi quả lê, nhưng sóng từ hai bên sườn tạo sức cản lớn hơn nhiều. Mũi quả lê cũng tạo ra áp suất cao hơn ở một vùng rộng lớn ở phía trước tàu, làm cho sóng bắt đầu sớm hơn.[7]

Việc bổ sung một mũi quả lê vào thân tàu làm tăng tổng diện tích bị ướt. Khi diện tích bị ướt tăng, sức cản của nước cũng tăng. Ở tốc độ lớn và trên các tàu lớn, sóng mũi là lực lớn nhất cản trở chuyển động về phía trước của tàu trong nước. Đối với một con tàu nhỏ hoặc dành nhiều thời gian ở tốc độ thấp, sự gia tăng sức cản cảu nước sẽ không được bù đắp bởi lợi ích trong việc tạo ra sóng mũi nhỏ. Vì các hiệu ứng triệt tiêu sóng chỉ có ý nghĩa ở phạm vi tốc độ cao của tàu, mũi quả lê không giúp tiết kiệm năng lượng khi tàu chạy ngoài phạm vi này, đặc biệt là ở tốc độ thấp hơn.[7]

Mũi quả lê có thể được thiết kế khác nhau, tùy theo sự tương tác được thiết kế giữa sóng mũi và sóng ngược lại từ mũi quả lê. Các thông số thiết kế bao gồm a) độ cong hướng lên so với mũi quả lê thẳng về phía trước, b) vị trí mũi quả lê so với mớn nước và c) thể tích mũi quả lê.[1] Mũi quả lê cũng làm giảm mô-men ném của tàu, khi chúng bị dằn, bằng cách tăng khối lượng ở khoảng cách xa khỏi trọng tâm dọc của tàu.[1]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Mũi quả lê http://www.dieselduck.ca/library/01%20articles/bul... http://yamato.kure-city.jp/english/eng.indd.pdf //www.worldcat.org/issn/0082-0849 //www.worldcat.org/oclc/12214729 https://books.google.com/books?id=2KaLDCpZgbQC&pg=... https://books.google.com/books?id=N04rAAAAYAAJ&pg=... https://books.google.com/books?id=NLKYBAAAQBAJ&pg=... https://books.google.com/books?id=Uq07g98n0TAC&pri... https://www.marineinsight.com/naval-architecture/w... https://web.archive.org/web/20110627054009/http://...