Уменьшать амплитуды качки судна на частотах, близких к резонансным, можно путем увеличения демпфирующих сил за счет установки, например, скуловых килей, повещающих вихревые составляющие силы и момента сопротивления.
Важной особенностью АЧХ бортовой качки является ее поведение при попытке повлиять на характеристики судна изменением остойчивости (h0). Оказывается что увеличение остойчивости приведет к увеличению частоты собственных колебаний судна. При этом эффект качки все же ухудшится, так как возрастут все ускорения, которые пропорциональны не только амплитудам качки, но и квадрату частоты колебаний:
Также изменятся ускорения при вертикальной качке:
24. Влияние курсового угла и скорости судна на бортовую качку, Кажущийся период волнения и его определение на судне.
В общем случае движения судна со скоростью υG под курсовым углом χ системе регулярных волн частота„ встречи судна с волнами, называемая кажущейся частотой волнения, зависит не только от истинной частоты о, но и от параметров движения судна υG и χБудем считать, что курсовой угол χ= 0° соответствует чисто встречному волнению, а χ= 180° - попутному .
Скорость распространения волн ск в подвижной системе координат 0ξηζ движущейся вместе с судном, может быть выражена через скорость волн с в неподвижной системе координат, скорость судна υG и курсовой угол χ:
Промежутки времени между прохождением мимо наблюдателя, находящегося на судне, последовательных гребней волн - кажущиеся периоды волн - определяются формулой:
где т - истинный период волнения.
Из формул видно, что, изменяя скорость υG и курсовой угол χ можно влиять на значения периода и частоты возмущающих сил и моментов при качке судна на волнении в пределах:
Из уравнений качки судна на регулярном волнении видно, что возмущающие силы и моменты в их правых частях определяются кажущейся частотой волнения σк . Однако воздействие курсового угла этим не ограничивается; на косых курсовых углах изменяется конфигурация волны по отношению к корпусу судна, что отражается на амплитуде возмущающих сил и моментов.
Курсовой угол и скорость судна влияют также на положение резонансных зон соответствующих видов качки, Если при отсутствии хода судна резонанс бортовой качки происходит при частотах волн σ = nθ то при движении судна' возможно несколько сочетаний значений скорости υG и курсового угла χ, при которых это условие будет сохраняться:
Но учитывая, что
получаем окончательно
Выражение можно использовать как уравнение для определения опасных сочетаний υG и χ с точки зрения попадания судна в условия резонанса на волнах длиной λ.
26.Явления сопутств.качке и способы возд.на них.
Слеминг
Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударении с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьезным повреждениям конструкций корпуса и оборудования. Особенности слеминга как физического явления определяются в основном совместным выполнением двух условий: оголением днища и входом его в воду с вертикальной скоростью относительно воды, большей (3÷4) L, м/с. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Наблюдаются они на встречном волнении в широком диапазоне курсовых углов. Поэтому отклонение по курсу от чисто встречного движения не всегда является эффективным средством избежать опасности слеминга. Избежать опасные удары волн легче снижением скорости или увеличением осадки судна носом.
Для избежания заливания палубы наиболее рационально снизить скорость судна или уменьшить осадку носом.
Захват волной, потеря управляемости и неуправляемый самопроизвольный разворот судна лагом к волне — брочинг. Наиболее опасным является захват на переднем склоне волн, имеющих скорость волны больше скорости судна и длину волны λ = 0,8÷1,3 больше длины судна L. Брочингу в основном подвержены малые суда, имеющие длину менее 60 м.В случае брочинга возникнут: значительные колебания скорости при прохождении волны относительно судна, его тенденция к разгону на переднем склоне попутной волны; ухудшится устойчивость на курсе, и судно будет стремиться развернуться лагом к волне; увеличатся скорости и амплитуды перекладки руля, потребные для удержания судна на курсе; судно плохо будет слушаться руля.Успокоители качки:разл.рода устройства,создающие стабилизационный момент и уменьшающие т.о.амплитуды качки судна.Пассивные успокоители:скуловые кили,пассив.успокоит.цистерны. Активные успокоители:актив.успокоит.цистерны,активные бортовые рули.
27.Штормовые диаграммы и их виды.
В штормовых условиях качка судна приобретает наиболее неблагоприятный характер, а иногда даже опасный в режиме резонанса, когда совпадают или близки кажущийся период волны t о и период собственных колебаний судна t б.Штормовая диаграмма Ю. В. Ремеза позволяет установить неблагоприятные сочетания курса и скорости хода судна при штормовом плавании и уклонится от резонанса. Диаграммы для расчета гребных винтов позволяют решать многие эксплуатационные задачи, в том числе задачи, необходимые судоводителю. Диаграммы для расчета гребных винтов являются результатом систематических испытаний моделей гребных винтов в опытовых бассейнах или специальных лабораториях - в кавитационных трубах. Эти испытания позволяют установить взаимосвязь всех геометрических характеристик и их влияние на эффективность работы гребных винтов.
40.Число Фруда
Фруда число, один из подобия критериев движения жидкостей или газов, применяемый в случаях, когда существенно воздействие силы тяжести (в гидроаэромеханике, например при движении твёрдых тел в воде, в динамической метеорологии). Ф. ч. характеризует соотношение между инерционной силой и силой тяжести, действующими на элементарный объём жидкости или газа. Ф. ч. Fr = v2/gl, где v — скорость течения (или скорость движущегося тела), g — ускорение силы тяжести, l — характерный размер потока или тела. Введено в 1870 англ. учёным У. Фрудом (W. Froude, 1810—79). Условие подобия — равенство Ф. ч. для модели и для натурных объектов — применяют при моделировании движения кораблей, течений воды в открытых руслах, испытаниях моделей гидротехнических сооружений и др.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.