Определение потери скорости на мелководье.
Предполагается, что при выходе из порта А судно встречает мелководье с некоторой заданной глубиной фарватера. В этом случае, следуя рекомендациям хорошей морской практики, капитан должен снизить скорость судна примерно до половины критической Vкр = √gH, где H – глубина мелководья, во избежание резкого повышения сопротивления движению, приводящего к перерасходу топлива. Однако, представляет интерес также и определение потери скорости на мелководье при отказе от мероприятий по намеренному ее снижению. В этом случае ожидаемая относительная потер скорости на мелководье определится как сумма ΔV = ΔV1+ΔV2, где ΔV1 – относительная потеря скорости, вызванная «встречным потоком», возникающим вследствие увеличения средней скорости течения вблизи корпуса судна, что приводит к увеличению вязкостного сопротивления; ΔV2 – скорости волн, генерируемых судном, что приводит к увеличению волнового сопротивления.
Значения ΔV1 и ΔV2 определяются по приложенной к этому курсовому проекту преобразованной диаграмме Лекенби.
Расчет угла крена на установившейся циркуляции.
Максимальный возможный угол крена судна на установившейся циркуляции определяется исходя из формулы для кренящего момента; приведенной в правилах Регистра СССР:
Mц = (0,238DV0,8²/gL)*(Zg-T/2),
Где V0,8 – скорость судна на установившейся циркуляции, принимая равной 0,8 скорости полного хода судна на прямом курсе.
Zg – аппликата центра тяжести судна.
При известном Мц угол крена судна в градусах определяется по метацентрической формуле:
θц = Mμ/Dh ≈ 1,4*(V0,8²/Lh)*[Zg-(T/2)].
Определение потери скорости в результате воздействия ветро-волновых факторов.
Определение дополнительного сопротивления и потери скорости хода на регулярном волнении (зыби).
Дополнительное сопротивление на регулярном волнении в кН определяется по формуле:
Rд.волн = πρghв², где
ρ – плотность морской воды, равная 1,025 т/м²
g – ускорение свободного падения
hв – заданная высота волны, м;
π – коэффициент дополнительного сопротивления, определяемый произведением шести функций:
π = f(Vs*ry)*f(λ/L)*f(φ*λ/L)*f(δ)*f(L/B)*f(L/T)
где:
ry – относительный продольный радиус инерции массы судна
λ – заданная длина волны
δ – коэффициент общей полноты судна при заданном его водоизмещении.
Расчет скорости хода на регулярном волнении.
Используя массы судна порожнем, массы 100% запасов и массы грузов, принимаемых в порту А, выполняют расчет относительного радиуса инерции массы судна при выходе из порта А. При этом все числовые величины, относящиеся к судну порожнем и к судовым запасам, должны быть приняты неизменными для всех вариантов задания. Собственные (центральные) моменты инерции массы груза в каждом трюме вычисляют по формуле:
iym = mlтр²/12, где
m – масса груза в трюме, т.
lтр – длина трюма, м.
Выполняют расчет дополнительного сопротивления движению судна Rд.волн на волнении, задаваясь тремя значениями скорости хода судна с таким расчетом, чтобы ожидаемая скорость на волне …
Полученные значения дополнительного сопротивления откладывают на прилагаемом к заданию на курсовой проект бланке паспортной диаграммы судна от кривой на тихой воде. Соединяя полученные точки плавной кривой, получают отрезок кривой сопротивления на волнении, пересечение которого с кривой располагаемой тяги, нанесенной на диаграмму, определит искомую скорость хода, а, следовательно, и потерю скорости хода по сравнению с исходной скоростью на тихой воде ψs.
Определение дополнительного сопротивления движению судна.
Приращение сопротивления движению судна от ветра в кН определяется по формуле:
Rд.в = Сч.в, где:
ρв – плотность воздуха, равная 0,00123 т/м³
Sx – площадь плоскости надводной части судна в плоскости мидель-шпангоута, м² - принята равной 150 м²
Vв – заданная истинная скорость ветра м/с
Cxв – коэффициент лобового воздушного сопротивления надводной части корпуса, определяемый по диаграмме круговой продувки модели судна в зависимости от курсового угла ветра относительно истинного курса судна (X = ψв-ψ).
Найденное значение Rд.в откладывают на паспортной диаграмме по вертикалям от кривой сопротивления на волнении, как это показано на соответствующем приложении к данному курсовому проекту. Полученные точки соединяют плавной кривой, пересечение которой с кривой располагаемой тяги определяют искомую скорость хода с учетом волнения и ветра.
Определение резонансной зоны бортовой качки судна.
Резонансную зону бортовой качки судна определяют на прилагаемой к данному курсовому проекту диаграмме Ремеза исходя из остойчивости судна после выхода порта А для одного из указанных в задании видов морского волнения – регулярного (зыбь) и нерегулярного.
Регулярное волнение.
При регулярном волнении для определения условий попадания в резонанс целесообразно воспользоваться нанесенной на диаграмму шкалой длин волн. В данном курсовом проекте длина волны задана, однако в реальных условиях она может быть определена и на судне, если, зная курс и скорость судна замерить курсовой угол и кажущийся период волны.
Для входа в диаграмму необходимо знать собственный период бортовой качки судна, который можно найти по формуле:
Tθ = 0,8B/√h, где B – наибольшая ширина судна по ЛГВЛ.
Через точку на диаметральной оси диаграммы, отвечающую заданной длине волны λ, проводят горизонталь. Далее из точки пересечения этой горизонтали кривой, соответствующей собственному периоду качки Tθ проводят вертикаль. Точки, расположенные на этой вертикали в нижней части диаграммы показывают резонансные сочетания курсовых углов и скоростей судна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.