|
Методика расчета элементов циркуляции
Диаметр установившейся циркуляции с некоторыми допущениями рассчитывается по эмпирической формуле Шенхера [3].
,
где К1 – эмпирический коэффициент, зависящий от отношения ;
.
Таблица значений коэффициента К1
| 0,05
| 0,06
| 0,07
| 0,08
| 0,09
| 0,10
| 0,11
| 0,12
| 0,13
| 0,14
| 0,15
| К1
| 1,41
| 1,10
| 0,85
| 0,67
| 0,55
| 0,46
| 0,40
| 0,37
| 0,36
| 0,35
| 0,34
|
Площадь пера руля определяется по формуле:
,
где А – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:
.
Коэффициент подъемной силы пера руля Су может быть найден по формуле:
,
где ;
(в расчете принимать ).
Тактический диаметр циркуляции можно определить по формулам:
- в грузу: ;
- в балласте: ,
где Дт – тактический диаметр циркуляции при перекладке руля «на борт».
Зависимость тактического диаметра циркуляции от угла перекладки руля выражается формулой:
.
Выдвиг и прямое смещение рассчитываются по формулам:
,
,
где К2 – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:
,
где – относительная площадь пера руля, выраженная в процентах от площади погруженной части ДП:
.
Угол дифферента определяется по формуле:
.
Диаметр циркуляции кормовой оконечности судна можно определить по формуле:
,
где .
Поступательная скорость на установившейся циркуляции определяется по приближенным формулам:
при перекладке руля «на борт» ;
при перекладке руля «пол борта»
Период установившейся циркуляции определяется по формуле:
.
Ширина полосы движения судна на циркуляции определяется по формуле:
.
Методика построения циркуляции судна
Кривую эволюционного периода циркуляции можно построить из дуг окружностей переменных радиусов. После поворота судна на угол 180° радиус циркуляции считается постоянной величиной.
Величина радиуса циркуляции постоянно уменьшается от наибольшего значения в начале поворота до значения поворота радиуса установившейся циркуляции.
Относительные значения радиусов неустановившейся циркуляции в зависимости от угла поворота судна и угла перекладки руля показаны в таблице:
Таблица значений Rн/Rц
Угол перекладки руля, град.
| Угол поворота судна, град.
|
|
|
|
|
| 120-160
|
| 2,20
| 1,80
| 1,30
| 1,15
| 1,10
| 1,06
|
| 4,40
| 3,20
| 1,90
| 1,60
| 1,40
| 1,30
|
где Rн – радиус неустановившейся циркуляции;
R0 – радиус установившейся циркуляции.
Порядок построения циркуляции:
1. Проводим линию первоначального курса и откладываем на ней в выбранном масштабе отрезок пути судна, пройденного за маневренный период:
.
2. Рассчитываем средний радиус поворота судна на угол 10° по данным таблицы. Для этого, например, выбираем из таблицы от ношение радиусов Rн/Rц при углах поворота на 5° и 10° при р = 35. Эти значения будут равны 4,4 и 3,2.
Отсюда: .
Затем рассчитываем средние радиусы поворота судна в интервалах от 10° до 30° и т.д.
3. Кривую циркуляции судна строим (аппроксимируем) из ряда дуг окружностей различных радиусов до угла поворота на 180°.
4. Построив кривую циркуляции в эволюционном периоде завершаем построение, описав окружность радиусом установившейся циркуляции до угла поворота на 360° (рис. 1)
Рис. 1. Схема построения циркуляции судна
Задание по разделу «Определение инерционных характеристик судна»
Инерционные характеристики должны быть рассчитаны при маневрах ППХ-ПЗХ, СПХ-ПЗХ, МПХ-ПЗХ, ППХ-СТОП, СПХ-СТОП, МПХ-СТОП, разгон из положения СТОП-ППХ.
Перечисленные характеристики представляются в виде графиков для водоизмещений судна в грузу и в балласте. Результаты расчета сводятся в таблицу:
| груз
| балласт
| ППХ
| СПХ
| МПХ
| ППХ
| СПХ
| МПХ
| Ам, м2
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
| R0, т
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
| S1, м
|
|
|
|
|
|
| V2, м/с
|
|
|
|
|
|
| М1, т
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
| S2, м
|
|
|
|
|
|
| Мш
|
| ххх
| ххх
| ххх
| ххх
| ххх
| Рзх, т
|
| ххх
| ххх
| ххх
| ххх
| ххх
| S3, м
|
|
|
|
|
|
| Т3, с
|
|
|
|
|
|
| Sт, с
|
|
|
|
|
|
| tт, с
|
|
|
|
|
|
| Тср, с
|
|
|
|
|
|
| Sсв, м
|
|
|
|
|
|
| С
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
| Тр, мин.
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
| Sр, кб.
|
| ххх
| ххх
|
| ххх
| ххх
|
Методика определения инерционных характеристик судна
Активное торможение
Активное торможение рассчитывается в три периода.
Расчет ведется до полной остановки судна (Vк = 0).
Принимаем , .
Определяем сопротивление воды движению судна на полном ходу по формуле Рабиновича:
,
где .
Инерционная постоянная:
,
где m1 – масса судна с учетом присоединенной массы:
Упор винта на заднем ходу:
,
где ;
Nе = η ∙ Ni;
η может быть определена по формуле Эмерсона:
.
Путь, пройденный в первом периоде:
S1 = Vн ∙ Т1
Скорость судна в конце второго периода:
.
Путь, пройденный судном во втором периоде:
.
Путь, проходимый судном в третьем периоде:
.
Время третьего периода:
Общий путь и время торможения:
Sт = S1 + S2 + S3
tт = t1 + t2 + t3
Пассивное торможение
Расчет ведется до скорости Vк = 0,2 ∙ V0.
Определяем время пассивного торможения:
,
.
Разгон судна
Расчет судна ведется до скорости Vк = 0,9 ∙ V0
Определяем путь и время разгона по эмпирической формуле:
Sр = 1,66 ∙ С
,
где С – коэффициент инерционности, определяемый по выражению:
,
где Vк, узлы;
Nе, л.с.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|