ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2019
Просмотров: 12936
Скачиваний: 276
160
Расчет буксировочной мощности и сопротивления удобно вести в
табличной форме (табл. 8.4).
Предварительно задаемся: ????; ∆; ????; ????; 0,8 ∙ ????
1/8
.
Способ Ю. А. Будницкого пригоден в следующих диапазонах параметров:
∆ = 5000 – 200000 т; ???? = 0,55 – 0,85; ???? = 10 – 25 уз; ???????? = 0,14 – 0,30; ???? = 4,5 – 7,0.
Таблица 8.4 – Расчет буксировочной мощности и сопротивления по
способу Будницкого
№
п/п
Расчетные величины
Значения расчетных величин
1
s
υ
(задаемся), уз
2
0,514
s
υ=
υ
, м/с
3
υ
Fr =
g L
4
????
0
(∆, ????
????
) по рис.8.4
5
l
k l, Fr
по рис.8.5
6
1/8
0,8
l =
l
Fr
7
δ
k
l , δ
по рис.8.6
8
б
N =
[4] · [5] · [7], кВт
9
8
2
[ ]
R =
[ ]
, кН
Следует учитывать, что полученные в результате расчетов зависимости
буксировочной мощности ????
б
= ????(υ) и сопротивления ???? = ????(υ), определены
для условий ходовых испытаний (безветрие, глубокая невзволнованная вода,
свежеочищенный и окрашенный корпус). В реальных условиях эксплуатации
судна сопротивление среды растет из-за вляиния ветра, морского волнения и
т.п., а также, подводная поверхность корпуса обрастает морскими организмами.
Поэтому вычисленное в (табл. 8.4) расчетное сопротивление ???? необходимо
откорректировать на надбавку ????, значение которой приведено в (табл. 8.5).
Таблица 8.5 – Значения надбавок ????
Тип судна
????
Пассажирское судно
1,15
Сухогрузное судно:
Дедвейтом ????????
7000 т
Дедвейтом ????????
7000 т
1,20
1,15
Наливное судно:
Дедвейтом ????????
10000 т
Дедвейтом ????????
10000 т
1,20
1,15
161
По новому значению сопротивления ????
′
= ???? ∙ ???? корректируется и
буксировочная мощность ????
б
′
= ????′ ∙ ????.
И по результатам расчетов строят графики буксировочной мощности
????
б
′
= ????(υ) и сопротивления ????′ = ????(υ) в зависимости от скорости ???? (рис. 8.7).
Рис. 8.7 Кривые буксировочной мощности ????
б
′
= ????(υ) и сопротивления ????′ = ????(υ)
8.6 Примеры решения задач
Задача №1. Найти коэффициенты формы
ф
и выступающих частей
в.ч
судна, если известно: осадка ???? = 5,08 м, соотношения главных размерений
L
B
= 5,34,
B
d
= 3,08, погруженная площадь мидель-шпангоута
????
= 86,7 м
2
,
162
длина кормового заострения ????
к
= 41,1 м, и площадь смоченной поверхности
Ω = 1128,3 м
2
. Судно одновинтовое, поэтому коэффициент сопротивления
выступающих частей
в.ч.
определять по (табл. 8.2).
Решение: По формуле (8.10) определяем коэффициент сопротивления
формы
ф
0,09 ∙
????
Ω
∙ √
√????
2 ∙ ????
к
= 0,09 ∙
86,7
1128,3
∙ √
√86,7
2 ∙ 41,1
= 2,3 ∙ 10
−3
Затем из соотношений главных размерений находим ширину и длину
B
d
= 3,08;
???? = ???? ∙ 3,08 = 5,08 ∙ 3,08 = 15,64 м
L
B
= 5,34;
???? = ???? ∙ 5,34 = 83,52 м.
Так как длина судна составляет ???? = 83,52 м, то по (табл. 8.2), коэффициент
выступающих частей равен
в.ч
= 0,15 ∙ 10
-3
.
Задача №2. Вычислить остаточное ????
ост
и воздушное
????
возд
сопротивление
судна, если известно: длина ???? = 95,4 м, площадь смоченной поверхности
Ω = 941,1 м
2
, скорость судна ???? = 13,6 уз., плотность забортной воды
???? =1,018 т/м
3
, погруженная площадь мидель-шпангоута ????
= 68,9 м
2
, длина
кормового заострения ????
к
= 45,0 м, коэффициент воздушного сопротивления
возд
= 0,40, площадь проекции подводной части корпуса судна и его надстроек
на плоскость мидель-шпангоута ????
н
= 81,3 м
2
, скорость ветра ????
в
= 3,5 м/с, при
плотности воздуха ????
возд
= 0,0012 т/м
3
. Коэффициент волнового сопротивления
в
определять по (рис. Ж.3 приложения Ж) для глубокой воды.
Решение: По формуле (8.10) определяем коэффициент сопротивления
формы
ф
0,09 ∙
????
Ω
∙ √
√????
2 ∙ ????
к
= 0,09 ∙
68,9
941,1
∙ √
√68,9
2 ∙ 45,0
= 2,0 ∙ 10
−3
Затем вычисляем число Фруда по длине судна
???????? =
????
√g ∙ ????
=
13,6 ∙ 0,514
√9,81 ∙ 95,4
= 0,229
163
На (рис. Ж.3 приложения Ж) откладываем по горизонтали найденное
значение числа Фруда и проводим вертикаль до пересечения с кривой глубокой
воды. Точка пересечения вертикали и кривой показывает искомый
коэффициент волнового сопротивления
в
= 0,90∙10
-3
Затем по формулам (8.12), (8.14) находим остаточное и воздушное
сопротивления
????
ост
= (
ф
+
в
) ∙
???? ∙ ????
2
2
∙ Ω = (2,0 ∙ 10
−3
+ 0,90 ∙ 10
−3
) ∙
1,018 ∙ (13,6 ∙ 0,514)
2
2
∙
∙ 941,1 = 67,9 кН
????
возд
=
возд
∙
????
возд
∙ (???? + ????
в
)
2
2
∙ ????
н
= 0,40 ∙
0,0012 ∙ ((13,6 ∙ 0,514) + 3,5)
2
2
∙
∙ 81,3 = 2,1 кН
Задача №3. Определить полное сопротивление ???? и скорость для судна ????,
если известно: весовое водоизмещение ???? = 8455 т, буксировочная мощность
????
б
= 835,3 кВт, и адмиралтейский коэффициент
????
а
= 126.
Решение: Из формулы (8.15) находим скорость судна
????
б
=
????
2
3
∙ ????
3
????
а
; ???? = √
????
б
∙ ????
а
????
2
3
3
=
√
835,3 ∙ 126
8455
2
3
3
0,514
= 12,3 уз.
Затем из формулы (8.2) определяем полное сопротивление
????
б
= ???? ∙ ????; ???? =
????
б
0,514 ∙ ????
=
835,3
0,514 ∙ 12,3
= 132,1 кН.
Задача №4. Рассчитать мощность ????
0
и
????
????
по (рис. Ж.5, Ж.6 приложения Ж)
для судна, если известно: длина ???? = 197,9 м, ширина ???? = 21,5 м, средняя осадка
????
ср
= 12,35 м, эксплуатационная скорость судна
????
????
= 18,0 уз., объемное
водоизмещение ∇ = 39409 м
3
, при плотности забортной воды
???? = 1,015 т/м
3
.
Решение: По формуле (2.4) и уравнению плавучести находим коэффициент
полноты водоизмещения и весовое водоизмещение
???? =
∇
???? ∙ ???? ∙ ????
ср
=
39409
197,9 ∙ 21,5 ∙ 12,35
= 0,750,
164
∆= ???? ∙ ∇ = 1,015 ∙ 39409 = 40000 т.
Затем находим число Фруда по длине, относительную длину и
0,8 ∙ ????
1/8
∙ Fr
Fr =
????
????
√g ∙ ????
=
0,514 ∙ 18,0
√9,81 ∙ 197,9
= 0,210,
???? =
????
√∇
3
=
197,9
√39409
3
= 5,815,
0,8 ∙ ????
1/8
∙ Fr = 0,8 ∙ 5,815
1/8
∙ 0,210 = 0,209.
На (рис. Ж.5 приложения Ж) откладываем по горизонтали найденное
весовое водоизмещение и проводим вертикаль до пересечения с кривой
мощности при эксплуатационной скорости судна ????
????
=18,0 уз. Точка пересечения
вертикали и кривой показывает искомую мощность ????
0
= 6900,0 кВт. На (рис.
Ж.6 приложения Ж) откладываем по горизонтали найденное значение
0,8 ∙ ????
1/8
∙ Fr и проводим вертикаль до пересечения с кривой коэффициента
полноты водоизмещения. Точка пересечения вертикали с кривой показывает
искомый коэффициент ????
????
= 1,435.
Задача №5. Найти скорости судна ????
????
по (табл. Ж.1 приложения Ж), если
известны: полные исправленные сопротивления ????
1????
¢
= 48,0 кН, и
????
2????
¢
= 305,0 кН.
Решение: Так как значения полных исправленных сопротивлений являются
промежуточными, то применяем метод линейной интерполяции, и из (табл. Ж.1
приложения Ж) выбираем граничные значения величин полных исправленных
сопротивлений для скоростей ????
1
= 4,0 уз.,
????
1
¢
= 40,0 кН,
????
2
= 5,0 уз.,
????
2
¢
= 51,0 кН,
????
3
= 15,0 уз.,
????
3
¢
= 295,0 кН,
????
4
= 16,0 уз.,
????
4
¢
= 334,0 кН.
Затем определяем искомые значения скоростей судна
????
1????
= ????
1
+
(????
1????
¢
− ????
1
¢
) ∙ (????
2
− ????
1
)
(????
2
¢
− ????
1
¢
)
= 4,0 +
(48,0 − 40,0) ∙ (5,0 − 4,0)
(51,0 − 40,0)
= 4,7 уз.,
????
2????
= ????
3
+
(????
2????
¢
− ????
3
¢
) ∙ (????
4
− ????
3
)
(????
4
¢
− ????
3
¢
)
= 15,0 +
(305,0 − 295,0) ∙ (16,0 − 15,0)
(334,0 − 295,0)
=
= 15,3 уз.