Машиностроение \ Теория и устройство судна

Оценка мореходности судна для перевозки генеральных и навалочных грузов, контейнеров, тяжеловесных грузов

Страницы работы

23 страницы (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

mo=0,38, V=24508,49 - объемное водоизмещение, В=23,05- ширина корпуса.

К= 2,3

Требования предъявляемые к остойчивости по критерию ускорения соблюдены.

4. Оценка мореходности судна.

4.1. Определение углов крена судна от действия ветра.

Используя ДДО и ДСО для 100% запасов , определяем угол статического и динамического крена:

=2716,98

=1573,68

Өст=5˚ , Өдин= 19˚

Величина статического и динамического крена удовлетворительная.

4.2 Определение параметров волнения.

Определяем характеристики волнения:

-среднюю высоту волнения ħ , значительную высоту , высоту волнения с обеспеченностью 0,1%:

= 1,9 м ; = 5,61 м ; = 3,03 м.

-наибольшая возможная высота волны на глубокой воде:

= 5,68 м (NB=)

-средняя высота волн которую можно определить визуально

=2,02 м

-средняя высота развитого волнения

= 6,6 с

-средняя частота волнения

= 1,0

-частота максимума спектра высот волн

=0,7

-частота максимума спектра углов волнового склона

=0,900

-средняя длинна волн

=68,1 м

-скорость волны

=10,31 м/с = 5,3уз.

4.3. Определение значений собственной частоты и периода свободных колебаний судна на тихой воде.

Частота и период свободных колебаний судна для случая загрузки судна при 100% запасов.

-вертикальная качка:

= 7,6 с ; = 0,8

-килевая качка:

= 7,3 с ; = 0,9

-бортовая качка:

= 16,5 ; = 0,4

Со- инерционный коэффициент

= 0,7

Определяем коэффициент демпфирования бортовой качки:

=0,06

D-высота борта, Өо-амплитуда бортовой качки (20˚), Δ-водоизмещение, Sк-суммарная площадь скуловых килей.

Частота и период свободных колебаний судна для случая загрузки судна при 10% запасов.

-вертикальная качка:

= 7,4 с ; = 0,8

-килевая качка:

= 7,1 с ; = 0,9

-бортовая качка:

= 20,8 ; = 0,3

Определяем коэффициент демпфирования бортовой качки:

=0,06

4.4 Вычисление амплитудно-частотной характеристики бортовой качки судна.

Рассчитываем АЧХ бортовой качки для тёх значений бальности волнения:

α- наибольший угол волнового склона с высоты h3% и частотой σ

h3% =2,0м = 0,1018рад

h3% =6,0м = 0,3054 рад

h3% =11,0м = 0,5599 рад

ǽ=0,25

=0,22; =2,15

СВ- коэффициент общей полноты судна , α(d)-коэффициент полноты действующей ватерлинии , r- начальный метацентрический радиус.

ǽ(σ)-редукционный коэффициент.

h3% =2,0м Өо(σ)=0,25 град

h3% =6,0м Өо(σ)=0,75 град

h3% =11,0 Өо(σ)=1,37 град

Рассчитываем АЧХ бортовой качки для бальности h3% =6,0м и для 10% загрузки:

h3% =6,0м = 0,3054 рад

ǽ=0,20

=0,35

АЧХ при h3%=2м		АЧХ при h3%=6м		АЧХ при h3%=11м		АЧХ при h3%=6м
и 100% запасов		и 100% запасов		и 100% запасов		и 10% запасов
σ, 1/с	θ, град	σ, 1/с	θ, град	σ, 1/с	θ, град	σ, 1/с	θ, град
0	0,00	0	0,00	0	0,00	0	0,00
0,05	0,01	0,05	0,04	0,05	0,08	0,05	0,04
0,1	0,06	0,1	0,19	0,1	0,34	0,1	0,19
0,15	0,15	0,15	0,45	0,15	0,83	0,15	0,50
0,2	0,30	0,2	0,91	0,2	1,67	0,2	1,14
0,25	0,58	0,25	1,74	0,25	3,18	0,25	2,78
0,3	1,16	0,3	3,49	0,3	6,40	0,3	6,60
0,35	2,87	0,35	8,61	0,35	15,79	0,35	4,16
0,4	3,95	0,4	11,86	0,4	21,75	0,4	2,67
0,45	2,07	0,45	6,20	0,45	11,36	0,45	2,02
0,5	1,38	0,5	4,15	0,5	7,60	0,5	1,64
0,55	1,05	0,55	3,16	0,55	5,80	0,55	1,38
0,6	0,85	0,6	2,56	0,6	4,70	0,6	1,18
0,65	0,72	0,65	2,15	0,65	3,93	0,65	1,01
0,7	0,61	0,7	1,83	0,7	3,35	0,7	0,88
0,75	0,52	0,75	1,57	0,75	2,88	0,75	0,76
0,8	0,45	0,8	1,35	0,8	2,48	0,8	0,65
0,85	0,39	0,85	1,17	0,85	2,15	0,85	0,56
0,9	0,34	0,9	1,01	0,9	1,85	0,9	0,48
0,95	0,29	0,95	0,87	0,95	1,60	0,95	0,41
1	0,25	1	0,75	1	1,37	1	0,34
1,05	0,21	1,05	0,64	1,05	1,17	1,05	0,29
1,1	0,18	1,1	0,54	1,1	1,00	1,1	0,24
1,15	0,15	1,15	0,46	1,15	0,84	1,15	0,20
1,2	0,13	1,2	0,39	1,2	0,71	1,2	0,16
1,25	0,11	1,25	0,32	1,25	0,59	1,25	0,13
1,3	0,09	1,3	0,27	1,3	0,49	1,3	0,11
1,35	0,07	1,35	0,22	1,35	0,41	1,35	0,09
1,4	0,06	1,4	0,18	1,4	0,34	1,4	0,07
1,45	0,05	1,45	0,15	1,45	0,27	1,45	0,05
1,5	0,04	1,5	0,12	1,5	0,22	1,5	0,04

Проверка для 100% запасов:

при h3% =2,0м = 4,5 град

при h3% =6,0м =13,6 град

при h3% =11,0 м =25 град

Проверка для 10% запасов

при h3% =6,0м =6,6 град

Используя построенную диаграмму определили ширину резонансного пика:

- для h3% =11м ширина резонансного пика- от 0,356 до 0,445 с;

Полученная ширина пика для каждого случая попадает в соответствующий интервал на диаграмме Ю.В.Ремеза.

4.5 Построение зоны усиленной качки на диаграмме Ю.В.Ремеза для глубокой воды.

Для 100% загрузки судна строим диаграмму усиления бортовой качки используя условия:

=16,5 с ; =11,5

=21,4.

4.6 Определение неблагоприятного курсового угла в отношении бортовой качки.

Определяем неблагоприятные курсовые углы при различных скоростях хода в случае загрузки судна при 100% запасов.

на скорости 16 уз =135˚

на скорости 14 уз =144˚

на скорости 12 уз =161˚

Определяем неблагоприятные курсовые углы при различных скоростях хода в случае загрузки судна при 10% запасов

на скорости 16 уз =154˚

4.7. Построение зоны резонансной бортовой качки на диаграмме Ю.В.Ремеза при ограниченной глубине.

глубина акватории -11 м , период бортовых колебаний судна на тихой воде-17 с , длина волны-161 м , τк1=11,9с , τк1=22,1с.

4.8. Оценка опасности движения судна на попутном волнении.

Определяем скорость движения судна, при которой время прохождения вершины волны вдоль корпуса составляет

Период свободных колебаний- =16,5с

=4,1с; курсовой угол волнения χ=150˚

опасная скорость на попутном вол

нении =-45,2 уз

опасная скорость на КУ 150˚ =-52 уз

4.9 Расчет диаграмм резонансной бортовой качки на попутных курсовых углах.

Резонанс по бортовой качке возникает при условии τк= τо

Расчёт периода свободных бортовых колебаний и безопасных скоростей
	при τк=τθ			при τк=1/2τθ			при τк=1/4τθ
h, м	при χ=180, град		при χ=χп	при χ=180		при χ=χп	при χ=180		при χ=χп
	τк, с	Vs, уз	Vs, уз	τк, с	Vs, уз	Vs, уз	τк, с	Vs, уз	Vs, уз
0,00
0,10	52,7	24,9	38,8	26,4	19,0	29,6	13,2	7,1	11,0
0,20	37,3	22,5	34,9	18,6	14,1	21,9	9,3	-2,8	-4,3
0,30	30,4	20,6	32,0	15,2	10,3	16,0	7,6	-10,3	-16,1
0,40	26,4	19,0	29,5	13,2	7,1	11,0	6,6	-16,7	-26,0
0,50	23,6	17,6	27,3	11,8	4,3	6,7	5,9	-22,3	-34,7
0,60	21,5	16,3	25,4	10,8	1,7	2,7	5,4	-27,4	-42,6
0,70	19,9	15,1	23,5	10,0	-0,6	-0,9	5,0	-32,0	-49,9
0,80	18,6	14,1	21,9	9,3	-2,8	-4,3	4,7	-36,4	-56,7
0,90	17,6	13,0	20,3	8,8	-4,8	-7,5	4,4	-40,4	-63,0
1,00	16,7	12,1	18,8	8,3	-6,7	-10,5	4,2	-44,3	-69,0
1,10	15,9	11,2	17,3	7,9	-8,6	-13,3	4,0	-48,0	-74,7
1,20	15,2	10,3	16,0	7,6	-10,3	-16,1	3,8	-51,5	-80,2
1,30	14,6	9,4	14,7	7,3	-12,0	-18,7	3,7	-54,8	-85,4
1,40	14,1	8,6	13,4	7,0	-13,6	-21,2	3,5	-58,1	-90,5
1,50	13,6	7,8	12,2	6,8	-15,2	-23,6	3,4	-61,2	-95,3

4.10. Определение

условий возникновения резонанса по бортовой качке на нерегулярном волнении.

Определить значение начальной метацентрической высоты , при которой у судна на волнении заданной интенсивности наступит резонанс по бортовой качке при движении с заданным курсовым углом.

=76,15м, =10,9, =-3,90с