|
Задача 3. Определить при какой длине волны судно может безопасно лечь в дрейф.
Исходные данные брать из таблицы 3 приложения.
Судно может лечь в дрейф в том случае, когда оно, не имея хода, находится в условиях, достаточно удаленных от резонансной бортовой качки. Это возможно при соблюдении условий:
и (4)
Приведенные формулы показывают, что основным параметром для оценки возможности штормования судна в дрейфе с застопоренными машинами является длина волны.
Пример. Определить при какой длине волны судно может безопасно лечь в дрейф при исходных данных: В=14м; h=0,96м.
Решение:
Ответ: Судно может лечь в дрейф, если длина волны будет менее 122 м. Второй результат 408 м показывает на малую вероятность возникновения такой волны и практического интереса не представляет.
Задача 4. Определение условий для исключения слеминга.
Исходные данные брать из таблицы 4 приложения.
Условия исключения слеминга можно определить по выражению:
,
где А – коэффициент, зависящий от числа Фруда Fr и отношения длины судна к ширине L/B.
Величина коэффициента А при условии отсутствия слеминга должна быть:
.
Максимально допустимая скорость судна, при которой отсутствует слеминг, находится по выражению:
,
где FS – максимально допустимое число Фруда, определяемое по графику на рис. 1.
Аргументами для входа в график служит коэффициент А и отношение L/B.
Пример: Судно движется навстречу волне. Рассчитать скорость, при которой слеминг будет исключен.
Исходные данные: L = 140 м; B = 18,0 м; ТН = 7,8 м; lmax = 120 м; hB max = 5 м
Решение:
1. Находим значение А: .
2. Рассчитываем отношение L/B = 140/18 = 8.
3. По значениям А = 0,75 и L/B = 8 по графику рис. 1. находим максимально допустимое значение числа Фруда FS = 0,14.
4. Максимально допустимая скорость судна:
Рис. 1
Определение потери скорости судна на волнении
Задача 5. Определить потери скорости судна на всех четырех направлениях волнения: встречном, в скулу, в борт и попутном.
Исходные данные брать из таблицы 5 приложения.
Потерю скорости судна на волнении можно определить по приближенной формуле Г. Аертсена.
где DV – потеря скорости, м/с;
Vo – скорость судна на тихой воде, соответствующая проектной мощности машины, м/с;
m и n – эмпирические коэффициенты, представленные в таблице 5.1.
Таблица 5.1.
Коэффициент m и n
Число баллов по Бофорту
| Высота волны с вероятностью 1/3, hВ
| Направление волнения
| встречное
| в скулу
| в борт
| попутное
| m
| n
| m
| n
| m
| n
| m
| n
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5,8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 7,4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Управление судном: Учебник для вузов. (С.И. Демин, Е.И. Жуков, Н.А. Кубачев и др.) / Под ред. В.И. Снопкова. – М.: Транспорт, 1991. -359 с.
2. Липис В.Б., Ремез Ю.В. Безопасные режимы штормового плавания судов. Справочно-практическое пособие. – М.: Транспорт, 1982. -117 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Исходные данные
| Номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| q, град
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Тθ, с
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Тy, с
|
|
|
|
| 6,5
|
| 7,5
| 6,5
| 7,7
|
| 5,5
| 6,5
| λ, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| V, уз
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2
Исходные данные
| Номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| В, м
| 19,7
|
|
|
| 16,5
| 16,5
|
|
|
|
|
|
| Т, м
| 9,2
| 8,6
| 7,8
| 6,5
| 7,1
| 6,8
| 5,8
| 7,6
| 6,6
| 8,2
|
| 7,1
| h, м
| 0,97
| 0,92
| 0,95
| 0,85
| 0,9
| 0,8
| 0,94
| 0,9
| 1,2
| 0,95
|
| 1,05
| Vs, уз
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 11,8
|
| q, град
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| λ, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 3
Исходные данные
| Номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| В, м
|
| 19,7
|
| 17,7
| 14,4
| 16,7
| 16,7
|
|
| 17,7
|
| 19,7
| h, м
|
|
| 0,7
| 0,6
| 1,2
| 0,9
| 0,4
| 0,3
| 0,9
| 0,8
| 0,6
| 0,5
|
Таблица 4
Исходные данные
| Номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| В, м
|
| 23,4
|
|
|
|
|
| 20,6
|
| 45,9
|
|
| ТН, м
| 4,8
| 5,5
| 9,6
| 8,0
| 4,2
| 4,3
| 5,8
| 5,2
|
| 9,1
| 6,2
|
| λmax, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| hВ max, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5
Номер варианта
| L^^
| hВ1/3
| V0
| | Номер варианта
| L^^
| hВ1/3
| V0
|
|
| 5,8
| 21,6
| |
| 108,4
|
| 17,1
|
|
|
| 13,2
|
|
| 127,3
| 4,2
| 16,9
|
|
| 4,2
| 15,4
|
|
| 242,6
| 5,8
| 14,5
|
| 235,8
| 5,9
| 15,3
|
|
|
| 6,5
|
|
|
|
| 16,8
|
|
|
|
| 16,5
|
| 70,8
| 5,8
| 11,8
|
|
|
| 3,6
| 14,5
|
РАСЧЕТ ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА
Условные обозначения
D
| –
| весовое водоизмещение судна, т;
| B
| –
| ширина судна, м;
| d
| –
| осадка, м;
| V0
| –
| скорость полного хода, м/с;
| Cм
| –
| коэффициент полноты мидельшпангоута;
| η
| –
| пропульсивный коэффициент;
| λ11
| –
| коэффициент присоединенной массы (λ11 = 0,1)
| Аm
| –
| площадь погруженной части мидельшпангоута, м2;
| Dв
| –
| диаметр гребного винта, м;
| Hв
| –
| шаг винта, м;
| n0
| –
| частота вращения винта, 1/с;
| Ni
| –
| индикаторная мощность главного двигателя, л.с.;
| Mш
| –
| момент на швартовых;
| Рзх
| –
| упор винта на швартовых на заднем ходу, тс.;
| Т1
| –
| время первого периода, с;
| Т2
| –
| время второго периода, с;
| S0
| –
| инерционная постоянная, м;
| Sт
| –
| тормозной путь при активном торможении, м;
| tт
| –
| время активного торможения, с;
| Sп
| –
| тормозной путь при пассивном торможении, м;
| tп
| –
| время пассивного торможения, с;
| Sp
| –
| путь разгона судна, м;
| tp
| –
| время разгона судна, м;
| g
| –
| ускорение свободного падения, м/с2;
| ηi
| –
| коэффициент полезного действия двигателя.
|
Методика решения задачи по определению тормозных характеристик судна
Активное торможение
Активное торможение рассчитывается в три периода.
Расчет ведется до полной остановки судна (Vк = 0).
Определяем сопротивление воды движению судна на полном ходу по формуле Рабиновича:
, (1)
где ;
R0 – сопротивление воды, кгс.
Инерционная постоянная:
, (2)
где m1 – масса судна с учетом присоединенной массы воды.
.
Упор винта на заднем ходу:
, (3)
где (4)
(5)
где ηi – КПД главного двигателя. ηi=0,82.
1. Путь, пройденный в первом периоде:
(6)
Скорость судна в конце второго периода:
(7)
2. Путь, пройденный судном во втором периоде:
(8)
Путь, проходимый судном в третьем периоде:
(9)
Время третьего периода:
(10)
Общий путь и время торможения:
,
,
где t1 и t2 даны в исходных данных расчета.
Пассивное торможение
Расчет ведется до скорости
Определяем время пассивного торможения (9):
(11)
(12)
где Vк – конечная скорость пассивного торможения, Vк = 0,2V0
Разгон судна
Расчет ведется до скорости .
Определяем путь по формулам:
(13)
, мин (14)
где С – коэффициент инерционности (постоянная водоизмещения судна), определяемый по выражению:
, кб (15)
где Vк – конечная скорость разгона, , уз.
Nе – эффективная мощность двигателя, л.с., определяемая по формуле 5.
Исходные данные
| D, т
| В, м
| d, м
| Cм
| Ni, л.с.
| Dв, м
| Hв, м
| n, об/м
| V0, уз.
| T1, с
| T2, с
| η
|
|
|
| 11,8
| 0,99
|
| 6,8
| 4,9
|
|
|
|
| 0,65
|
|
|
| 15,8
| 0,99
|
| 6,7
| 4,3
|
| 14,5
|
|
| 0,62
|
|
| 23,4
| 9,8
| 0,98
|
| 5,3
| 4,2
|
| 17,1
|
|
| 0,67
|
|
|
|
| 0,99
|
| 7,5
| 6,1
|
| 15,6
|
|
| 0,7
|
|
|
| 10,5
| 0,98
|
| 6,2
| 4,88
|
| 17,5
|
|
| 0,63
|
|
| 25,8
| 11,3
| 0,97
|
| 5,9
| 4,1
|
| 15,5
|
|
| 0,62
|
|
| 19,2
| 8,5
| 0,97
|
| 4,2
| 3,3
|
| 12,8
|
|
| 0,6
|
|
| 22,8
| 9,5
| 0,97
|
| 6,8
|
|
| 15,5
|
|
| 0,62
|
|
|
| 4,6
| 0,95
|
| 1,8
| 1,3
|
| 11,5
|
|
| 0,58
|
|
| 28,8
| 11,3
| 0,99
|
| 5,8
| 4,1
|
| 15,5
|
|
| 0,56
|
|
| 31,1
| 12,1
| 0,99
|
| 6,775
| 4,62
|
| 15,8
|
|
| 0,61
|
|
|
| 10,2
| 0,99
|
| 6,25
| 4,9
|
|
|
|
| 0,62
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Знамеровкий Б.П. Теоретические основы управления судном. – М.: Рекламинформбюро ММФ, 1976.
2. Цурбан А.И. Определение маневренных элементов судна. – М.: Транспорт, 1977.
3. Управление судном: Учебник для вузов. С.И. Демин, Е.И. Жуков, Н.А. Кубачев и др. / под. Ред. В.И. Снопкова. – М.: Транспорт, 1991. -359 с.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|