Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2018-01-04 | 243 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Сопротивление воздуха движению судна. Судно движется на границе двух сред и испытывает не только сопротивление воды, но и сопротивление воздуха, состоящее из сопротивления трения и составляющей сопротивления давления вязкостной природы. Основную часть воздушного сопротивления (до 70%) создают надстройки судна, по своей конфигурации являющиеся плохо обтекаемыми телами. В практических расчетах воздушное сопротивление определяют, используя результаты продувок моделей надводных частей корпусов судов, по формуле
(2.57)
где с — коэффициент воздушного сопротивления, определяемый экспериментально и изменяющийся для транспортных судов в пределах 0,7—1,2; — плотность воздуха; v — скорость судна, м/с; ±vB — проекция скорости ветра на направление движения судна (знак плюс отвечает встречному ветру, знак минус— попутному); Fx—площадь проекции надводной части судна на плоскость мидель-шпангоута, м2.
При заданной скорости ветра воздушное сопротивление достигает максимума, когда встречный ветер направлен под углом 25—30° к диаметральной плоскости судна.
При выполнении расчетов сопротивления среды движению судна воздушное сопротивление обычно учитывается введением надбавки ζвозд к коэффициенту полного сопротивления:
(2.58)
Сопоставляя выражения (2.57) и (2.58), находим
(2.59)
Отношение Fx/Q для грузовых транспортных судов обычно лежит в пределах 0,04—0,06. В этом случае получим
(2.60)
В среднем при безветрии можно принять .
Сопротивление выступающих частей. К выступающим частям, сопротивление которых добавляется к сопротивлению так называемого голого корпуса судна, относятся вертикальные и скуловые кили, кронштейны и выкружки гребных валов, рули, рудерпост и т. п. Эти части судна погружены достаточно глубоко, и поэтому создаваемое ими дополнительное сопротивление является фактически только вязкостным сопротивлением (волновое сопротивление пренебрежимо мало). В сопротивлении выступающих частей относительно небольшой длины в направлении потока обычно преобладает вихревая составляющая, а у выступающих частей значительной длины, расположенных по линиям тока, основную роль играет сопротивление трения.
Коэффициент сопротивления выступающих частей £ а может быть определен экспериментально путем сопоставления результатов испытаний модели голого корпуса и корпуса с выступающими частями по формуле
(2.61)
Где — сопротивление модели голого корпуса; .— сопротивление модели с выступающими частями; — смоченная поверхность выступающих частей.
Согласно ОСТ 5.0181 — 75 рекомендуется принимать в расчетах ходкости значения коэффициента сопротивления выступающих частей в следующих пределах:
для одновинтовых судов в зависимости от длины судна;
для двухвинтовых судов в зависимости от количества рулей и коэффициента общей полноты судна.
Влияние на сопротивление гидрометеорологических факторов. Сопротивление среды движению судна в условиях эксплуатации возрастает вследствие влияния ветра, волнения и течения. При этом потеря скорости является следствием совокупности следующих причин:
увеличения воздушного сопротивления;
дополнительного сопротивления, обусловленного килевой и вертикальной качкой;
потери энергии на отражение (дифракцию) волн от корпуса судна;
увеличения сопротивления вследствие движения судна с углом дрейфа, вызванного влиянием ветра и волнения; увеличения сопротивления за счет рыскания судна; влияния ветрового течения;
изменения характеристик корпуса, двигателя и движителя. Рассматривая влияние волнения на сопротивление, можно отметить следующее:
максимум дополнительного сопротивления от морского волнения имеет место в области резонанса килевой и вертикальной качки, причем килевая качка оказывает на сопротивление большее влияние, чем вертикальная;
из всех параметров судна наибольшее влияние на дополнительное сопротивление от морского волнения имеет его длина.
Чем меньше судно, тем при меньшем волнении дополнительное сопротивление приобретает ощутимую величину. Максимальное влияние волнения наблюдается при отношениях K/L равных примерно 0,80—1,2.
Оценка влияния ветроволновых факторов на скорость судна производилась до последнего времени на основе обработки статистических данных по приближенным эмпирическим формулам вида
2.62
где — средняя эксплуатационная скорость; v — скорость судна на тихой воде; h — высота наиболее значительных волн при данном состоянии моря; k 1, k 2, k3 — эмпирические коэффициенты для каждого типа судна.
В настоящее время выполнены исследования по разработке теоретических методов расчета дополнительного сопротивления на волнении (А. И. Вознесенским, Г. А. Фирсовым, Хавелоком, Герритсма и Бейкельманом).
Вследствие сложного характера влияния ветра и волнения на увеличение сопротивления движению судна и обусловленную им потерю скорости теоретические методы расчетов, хотя и помогли познать физику явлений, оценить соотношение влияющих факторов, долгое время не могли быть использованы для практических количественных оценок из-за большого объема вычислительной работы. Поэтому широко применялись экспериментально-теоретические приемы. В последние годы благодаря использованию ЭВМ в инженерной практике на базе данных модельных и натурных испытаний построены математические модели, позволяющие рассчитать потерю скорости судна на волнении, в том числе и нерегулярном (Л. С. Шифрнн, В. Б. Ляпис).
Однако в ряде случаев при движении судна в условиях сильного ветра и встречного волнения судоводитель вынужден уменьшать скорость или менять курс вследствие недопустимого возрастания динамических нагрузок на судовые конструкции, за- ливаемостн носовой оконечности или повышенных ускорений.
При балластном переходе или плавании с малой осадкой на встречном волнении возрастает вероятность ударов носовой оконечности о воду — слеминга. Кроме того, к принудительному снижению скорости в этих условиях может привести неравномерная работа двигателя со значительной пульсацией частоты вращения гребного винта вследствие его оголения при килевой качке. Бульбовый нос, повышающий скорость судна с грузом, также может явиться причиной намеренного снижения скорости при балластном переходе из-за возникновения слеминга.
Для исключения субъективизма в вопросе о действительной необходимости вынужденного снижения скорости судна в ЦНИИМФе разработана диаграмма, позволяющая выбрать безопасный режим штормового плавания судна в балласте или с промежуточной малой осадкой, обеспечивающий, с одной стороны, безопасность плавания, а с другой — максимальное использование для данных условий ходовых качеств судна (схема такой диаграммы представлена на рис. 2.20).
J_____ I____ I I I I I I I 4 5 6 7 5 7ij°/0,М Рис. 2.20. Схема диаграммы штормового плавания Л — максимально допустимая частота вращения прн длительной работе без перегрузки; В — максимально допустимая частота вращения при слсмииге для различных осадок носом: С — максимально допустимая частота вращения при «разгоне» гребного винта для постоянных значений осадки кормоП; / — частота вращения вала прн const на волнении |
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!