Расчеты посадки, остойчивости и общей прочности судна при разработке грузового плана и мореходных качеств судна, страница 5

T = 7,22 м – средняя осадка судна при выходе из порта А

h = 1,08 м – метацентрическая высота при выходе из порта А

L = 116 м – длина судна

V = 18 уз = 9,26 м/с

Dn = 4585 т – водоизмещение порожнего судна

Dw = 6667,5 т – дедвейт судна

Zgn = 8,22 м – аппликата центра тяжести порожнего судна

Zgw = 6,36 м – координата центра тяжести груза

V0,8² - скорость судна на установившейся циркуляции, принимая равной 0,8 скорости судна на полном ходу на прямом курсе

Zg – аппликата тяжести судна при выходе из порта А

Zg = (Dn*Zgn + Dw*Zgw)/(Dn + Dw)

Zg = (4585 * 8,22 + 6667,5 * 6,36) / (4585 + 6667,5) = 6,67

θμ = 1,4*(V0,8²/Lh)*(Zg-T/2)

θμ = 1,4 * {[0,8 * 9,26]² / (116 * 1,08)} * (6,67 – 7,22 / 2) = 1,9º

θμ – угол крена

6. Определение потери скорости в результате воздействия ветро-волновых факторов.

Дополнительное сопротивление на регулярном волнении.

Дано:

		λ	120
		hв	6
		ψ	140
		ψволн	20
При выходе из порта A имеем T = 7,2 м.
δ = ( Dn + Dw ) / ρвод * L * B * T =				0,68155259

В нижеприведенных таблицах выполнен расчет относительного продольного радиуса инерции судна и расчет дополнительного сопротивления движению судна на регулярном волнении.

Обозначения в нижеследующих таблицах:

λ – длина волны

hв – высота волны

ψ – истинный курс судна

ψволн – направление бега волн

T – средняя осадка при выходе из порта А.

δ – коэффициент общей полноты судна при заданном его водоизмещении

Dп = 4585 т – водоизмещение порожнего судна

Dw = 6667,5 т– водоизмещение судна при выходе из порта А

ρвод  = 1,025 – плотность воды

L = 116 – длина судна

B = 19,2 – ширина судна

Iy – момент инерции судна при отходе из порта А.

ry – радиус циркуляции судна при выходе из порта А, а так же относительный продольный радиус инерции массы судна, отнесенный к длине судна

Vs = 18 – скорость судна в узлах

V = 9,26 – скорость судна в метрах в секунду

f(Vs, ry) – функции в зависимости от скорости судна Vs

(λ/L)кр – функция зависимости от ry

(λ/L)0 –отношение длины волны к длине судна

f (λ/L)0

ψ = 140 – 20 = 120º – курсовой угол на волну

f (φ, λ/L) – функция зависимости λ/L от ψ

L/T – отношение длины к осадке

π = f(Vs*ry) * f(λ/L) * f(φ*λ/L) * f(δ) * f(L/B) * f(L/T) – коэффициент дополнительного сопротивления

Rд.волн – дополнительное сопротивление на регулярном волнении, единица измерения кН.

Откладывая значения дополнительного сопротивления Rд.волн от кривой сопротивления на паспортной диаграмме, находим точки A, B и C. Пересечение кривой ABC с кривой, располагаемой тяги определяет скорость на волнении Vs = 18,5 уз и, следовательно, прибавление скорости 0,5 уз.

Приращение сопротивления при воздействии ветра.

Vв	10
ψв	50
ψ	140
α	-90

По кривой круговой продувки судна находим для α = 90º, значение коэффициента Cxв = 0.

Соответственно, следуя формуле Rд.в = Cx*Sx*(ρвозд*400)/2, Rд.в. = 0 т.к. Cx в нашем случае так же равен нулю. Потеря скорости от ветра, рассчитываемая по формуле ΔVs = V – Vs, так же равна нулю, поскольку Vs = 0.

Регулярное волнение. Для входа в диаграмму Ремеза необходимо знать период собственной качки, которая находится по формуле: Tθ = 0,8*B/(h); Tθ = 15 сек. Считается, что зона сильной качки лежит между точками 0,7 и 1,3 диаграммы Ремеза, поэтому значения периодов колебаний находятся по формулам: τ1 = Tθ/0,7 и  τ2 = Tθ/1,3. τ1 = 21с и  τ2 = 11с.

Сочетание линии резонансных колебаний и зоны сильной качки для длины волны λ = 120 м показано на приведенной ниже диаграмме Ремеза для регулярной качки.

Нерегулярное волнение. Задано, что h3% = 8 м. h3% - высота волны при нерегулярном волнении. Построение резонансной зоны сильной качки показано на приведенной ниже диаграмме Ремеза для нерегулярного волнения.

Расчет относительного радиуса инерции судна

Статья нагрузки	m, т			X, м	mx, тм	mx², тм² * 10³	Iym, тм²
Судно порожнем	4535			-3,6	-16326	59	3153
Груз в трюме №1	1100,00			42,00	46200	1940	37
Груз в трюме №2	1375,00			25,80	35475	915	22
Груз в трюме №3	500,00			12,00	6000	72	8
Груз в трюме №4	1200,00			-2,00	-2400	5	26
Груз в трюме №5	1437,50			-16,00	-23000	368	48
Судовые запасы (100%)	785,00			-29,30	-23000,5	674	132
Сумма	10932,5				22948,5	7459
Iy=	7459*10³-10932,5*(22948,5/10932,5)²=					7410778,4
Iy = (Σmx² + Σiym) * 10³ - Dw * (Σmx/Σm)²
Ry = √(Iy/[Dn + Dw]), м; ry  = ry/L
	ry=			21,9
	ry=			0,19