Силы волнового дрейфа.
Рассмотренные ранее силы имели нулевую постоянную составляющую. Однако в соответствии с исходными данными отмечается наличие в горизонтальной плоскости постоянных сил 
и момента 
волнового дрейфа. Силы и момент волнового дрейфа, действующие на маневрирующее судно в условиях двумерного нерегулярного волнения заданного спектра 
, определяется выражениями
(6.27)
где 
,
,
Для принятого ранее спектра ординат морского волнения, величина 
принимает следующие значения:
- для пяти баллов =0.017018;
- для десяти баллов =36,340032.
6.7Силовые воздействия ветра (аэродинамические силы) 
подвержены существенным изменениям из- за больших отклонений от средней скорости, вызываемых порывами и шквалами. Порывы, являющиеся следствием турбулентности потока воздуха у поверхности воды, представляют блоьшую опасность, так как они накладываются на сильный штормовой ветер. Изменение скорости достигает 100% от среднего значения.
В табл.6.6 приведены значения средних скоростей ветра и шквальных для различных балльностей ветра по шкале Бофорта на высоте 6 м от поверхности моря. Здесь же приведены значения давлений для средних скоростей и аэродинамические лобовая 
и боковая 
силы действующие на судно при средней и шквальной скорости ветра (
=300 м2, 
=1160 м2).
Табл.6.6
| Сила ветра балл | Скорость ветра и аэродинамические силы | Удельное давление р Па | ||||||
| Средняя М/c | , кгс
| ,кгс
| Шквальная М/c | ,кгс
| ,кгс
| Средняя | Шквальная | |
| 0-0,5 | 1,0 | 18.75 | 72.5 | 0.125 | ||||
| 0,6-1,7 | 27.0 | 104.4 | 3,2 | 192.0 | 742.4 | 0.18 | 1.28 | |
| 1,8-3 | 91.5 | 383.38 | 6,2 | 720.2 | 2786.9 | 0.661 | 4.805 | |
| 3-5 | 12.5 | |||||||
| 5-8 | 792.15 | 5.281 | 40.5 | |||||
| 8-11 | 1518.75 | 10.125 | 60.5 | |||||
| 11-14 | 2929.5 | 11327.4 | 19.531 | 112.5 | ||||
| 14-17 | 30.031 | |||||||
| 17-20 | 42.781 | 220.5 | ||||||
| 20-24 | 60.5 | 300.125 | ||||||
| 24-28 | 84.5 | |||||||
| 28-32 | 112.5 | |||||||
| 32-36 | 144.5 |
|
|
|
Поскольку процесс волнообразования тесно связан с передачей энергии от ветра к волнам, то следует увязывать балльность волнения (и соответствующие расчеты качек) с балльностью ветра по шкале Бофорта, см. Табл.6.7
Табл.6.7
| Балльность ветра | ||||||||
| Балльность волнен. |
Скорость ветра меняется также по высоте (судна)
, 
,
эффективная скорость ветра определяется по формуле [4]
(6.28)
где v - дополнительная скорость ветра при порыве.
Аэродинамическая сила давления ветра на надводную часть корпуса и надстройки 
определяется по формуле
|
|
|
, (6.29)
где 
- кажущаяся скорость ветра, действующая на судно с учетом его перемещения, 
-обобщенный аэродинамический коэффициент.
В данном случае используются соотношения
используются соотношения
, 
,
для их определения необходимо знать соотношения для аэродинамических коэффициентов объекта 
.
Приведем примеры зависимости коэффициентов аэродинамических сил от 
,
.
Входящие в формулы значения площади лобовой и боковой парусности, а также абсцисса центра парусности судна пр.20 составляют, например
Скорость и угол кажущегося горизонтального ветра определяются соотношениями
При шквале дополнительная скорость ветра vа изменяется от среднего значения до максимального (вдвое превышающее среднее значение) по линейному закону, причем время нарастания зависит от максимального значения дополнительной скорости в соответствии с таблицей 6.8.
Табл.6.8
| va м/c | |||||||||
 c
|
Волновая составляющая скорости ветра определяется морским волнением. Ее корреляционная функция и спектральная плотность совпадают с аналогичными характеристиками для функции волновой ординаты, но со значительно меньшей дисперсией, в следствии чего волновой составляющей скорости ветра пренебрегают.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 59; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!