10. fejezet Vízállóság hajó mozgását,
§ 10.1. áttekintés
Az a képesség, a hajó mozogni egy előre meghatározott sebességgel hatása alatt azokra alkalmazott hajtóerő által generált hajócsavarok vagy külső tolóerő meghajtására nevezett.
Propulsion biztosítja a hajó erőmű és a meghajtás, ami a tolóerő, amely továbbítja a test, és legyőzi az ellenállási mozgalomban a hajó.
Tengeri meghajtó eszköz - olyan eszköz, amely átalakítja a motor működtetése (vagy a természetes energiaforrást) a jármű.
A design a hajó hajlamosak arra, hogy egy előre meghatározott sebesség a legkisebb ráfordítással motorteljesítmény kiválasztásával optimális jellemzőinek a hajótest és a meghajtás.
Ami a meghajtás fő célja a lineáris mozgás állandó v sebességgel hajót. Annak érdekében, hogy egy ilyen mozgalom, a hatalom a hajó propeller tolóerő újra meg kell
egyenlő nagyságú és ellentétes irányú, hogy az erő a vontató hajó ellenállását Rdvizheniyu:
Hasznos teljesítmény kifejlesztett úttörő úgynevezett vontatási kapacitását nb (EPS), a ráfordított leküzdésében soprotivleniyaR:
Erő, amely szükséges ahhoz, hogy a motor a hajó hajtására teremt számukra szükséges tolóerőt, az úgynevezett bruttó kapacitás ilimoschnostyu tengelyen Np:
ahol ηd -propulsivny meghajtási együttható. ami hasznos proizvedeniyukoeffitsienta deystviyadvizhitelya - ηk ηr nakoeffitsient hatása test (. §11.7.4), attól függően, hogy az alak körvonalait takarmány hozzáférhetőségének propeller és számos más tényező. A modern hajók: ηr = 0,50
Által termelt villamos energia a fő motorja Ne képlettel számítják ki:
ahol ηv - hatékonyság shafting (0,95
ηp együttható hasznos átviteli lépéseket (sebességváltó, hidraulikus tengelykapcsoló vagy hasonlók), ηp = 0,94
η - hajó meghajtására arányt.
Minél magasabb az a hajó propulziós, annál alacsonyabb az előírt motorteljesítmény, hogy egy előre meghatározott fogaskerék sebesség, annál tökéletesebb a hajó szemszögéből meghajtás.
Ahhoz, hogy közelítse becslést a motorteljesítmény szükség egy előre meghatározott sebességnél, lehetőség van arra, hogy használja a képlet admiralitás együtthatók:
ahol Δ - elmozdulás (tömeg) a hajó; V- hajó sebességét (kt);
Ce - admiralitás együtthatóval.
Jelentősége határozza meg az ismert Ce velichinamNe ivblizkih hajók hasonló méretű. Általában a tengeri hajók Ce = 350
10.2. Összetevői ellenállás a hajó mozgását,
Mozgó a hajó hajtja a környező víz tömege és reakcióba a vízzel oldalán a hidrodinamikai ható erők a nedvesített felület a ház. Ezek az erők okozhat teljesítmény fgd. alkalmazva a súlypontja a hajó (a tochkeG) vagy bármilyen más, az hozza a központban, és egy pár erők a pillanat MHD. egyenlő a lényeg a hidrodinamikai erők adott a CG (ris.89).
Hidrodinamikai komponens Fx silyFgd ellentétes irányú skorostivdvizheniya CG hajó, az úgynevezett ellenállás a víz hajó. SostavlyayuschayaFz. Rendezte normális skorostiv, az úgynevezett lift és lehet tekinteni hidrodinamikai erő fenntartása a vízszintes mozgást a hajó. érték elmozdulás hajók nagyon kicsi.
P
és pillanatok, amikor a hajó mozog
A vízállóság függ a hajó sebességét, alakja, méretei és a külső felületének állapotát a héj, a száma, alakja és elhelyezkedése rajta kiemelkedések és mélyedések, valamint a működési tényezők (időtartama navigációs követően a hajó építési és dokkoló, jelenlétében tengeri hullám, a korlátozott csatorna és et al.)
A számításokat a vízállóság egyenletes egyenes vonalú mozgás hajó tervezési terhelés egy csendes mély víz, azt feltételezzük, hogy a hajó egy új frissen festett hajótest. A számítások azt is sugallják, hogy a hajó mozog nulla állásszögekre és sodródás, azaz vízszintesen, anélkül sodródás és
A véletlen a sebességvektor a PD. A jelenléte állásszögekre és sodródás belüli
Változás vízállóság, attól függően, hogy az elmozdulás a tartály, az állam a ház és külső navigációs körülmények között, ahol szükséges, figyelembe véve a további (§ 10.8.)
Amikor tanulmányozása és meghatározzák a kiszámított vízállóság önkényesen felosztva komponenseket, amelyekről feltételezzük, hogy függetlenek egymástól (ris.90). Ezzel a szétválás a rezisztencia komponensek a felülethez kötve területeken a komponensek hidrodinamikai erők (tangenciális és normál) és az alapvető fizikai tulajdonságait a víz (viszkozitás és súly). Ennek megfelelően, az erő a vízállóság a mozgást a hajó:
g
Rd jelentése a nyomással (Rd =
Ris.90. Hidrodinamikai erők elemi
víz alatti platform (nedvesített) felszíni dΩ hajó
Rt súrlódási erő által okozott tangenciális erők, amelyek függnek a tulajdonságokat, a viszkozitást, azaz, A Reynolds-szám. nyomóerő két összetevőből. Egyikük - a hatalom a viszkózus természete, amely függ a Reynolds-szám, nazyvayutsoprotivleniem alkotnak Rf. Egy másik eleme a nyomóerő, attól függően, hogy az erők a gravitációs, azaz a Froude-szám, nazyvayutvolnovym R ellenálláson b.
Meghatározása vízállóság elemei a hajó mozgását, elméletileg bemutatja nagy nehézségek, elsősorban összetettsége hajótest vonalak. Ezért széles körben használják kísérleti ellenállás értékelési tesztjének eredményei hajó modellek. Amikor eredményei alapján a teljes körű modellt teszteli azt a hipotézist, hajó Froudeszám aki azt javasolta, hogy külön vízállóság a súrlódási ellenállás
Rt iostatochnoe ellenállás Ro. azaz
Amint látható, a maradék ellenállása ez a megközelítés az összege alakellenállása és a hullám húzza, azaz erők összege a különböző jellegű. Azonban, Froude-módszer az elválasztási és újraszámítása ellenállás széles körben elterjedt kísérleti munka és a számítógépes gyakorlat, miatt az egyszerűség és elfogadható pontossággal a végső eredményeket.
A víz alatti része a hajótest kiálló részek (fenékvíz keels, oldalkormánydúc, zárójelben én lag, szonár), amelyek további ellenállást a kiálló alkatrészek Rvch.
hajó mozgás nemcsak vizet, hanem a levegőben. Ezért, az impedancia mert is tartalmaz, levegő (aerodinamikai) rezisztencia Rvozd felső edénybe, amely természeténél fogva viszkózus. Azonban, amikor a hajó a szélcsend dolyaRvozd nem túl nagy, mint a víz ellenállását, és ez nem lehet figyelembe venni (ennek oka elsősorban az, hogy a levegő sűrűsége körülbelül 800-szor kisebb, mint a víz sűrűsége). Ha elegendő szélerő rolRvozd drámaian növekszik, és ez kell elszámolni (§10.6).
Így a kibővített formában vontatási ellenállás (impedancia) a hajó lehet leírni, a következő mennyiségű az egyes komponensek:
Az aránya a különböző összetevői a teljes ellenállás függ a relatív sebesség a hajó. által expresszált száma FrudaFr = v /
Lassú hajók a nagy részét az impedancia (körülbelül 80%) a súrlódási ellenállás (ris.91). A közepes sebességű és nagy sebességű hajókra, megfordítva, arányának növelése a maradó ellenállási (ellenállások és hullám formájában), amely dosti-
Gaeta 50
csökkenése formájában húzza át és hullám húzza.
Az általános képlet a hidrodinamikai erők (§2.4) víz ellenállása a hajó mozgását, lehet képviselő:
ahol a dimenzió nélküli együttható ζ- impedancia;
ζt - súrlódási ellenállás-tényező;
ζf - ellenállás-tényező;
ζv - hullám ellenállási együttható;
ζvch - ellenállás-tényező a kinyúló részek;
ρ - a víz sűrűsége;
Ω
Minden földi sebesség megfelel bizonyos ellenállás érték arányt. A fő feladat a vízállóság számítások célja, hogy meghatározza a mozgást a hajó fő összetevői ζ ellenállási együttható, mert a geometriai jellemzőit a hajó, és a sebessége, e számítások vannak beállítva.
Ω nedvesített felülete „csupasz” hajótest néha eredményeként a görbék alkotó Ris.91.Zavisimost
elméleti ellenállás elemek a Froude-szám
Rajz (fogás) függvényében
A tervezetet a hajót.
Ha van egy elméleti rajz Ω egy adott területen a hajó merülése kell kiszámítani a trapéz módszer:
ahol li - semiperimeter meríteni elméleti shpangutov; N- keretek száma L- az edény hossza.
Az ilyen adatok hiánya függőségek hozzávetőlegesek. A hajók a következő képlet segítségével az együtthatóknak Mumford S.P.Muragina:
és V.A.Semeki: Ω = LD (1,97 + 1,37 (δ- 0,274)
Amikor területének meghatározására egy hajótest a kiálló részek, hogy a terület a nedvesített felület „csupasz” test szerint számított képletek fent bemutatott, szükséges hozzáadni a nedvesített felület területe a kiálló részek. Halászhajók juttatás nagysága kitüremkedések 3
