Определение элементов поворотливости судна
На мелководье
3.2.1. Расчет гидродинамических характеристик корпуса судна на мелководье.Влияние ограниченной глубины 
на управляемость судна связана, прежде всего,с изменением коэффициентов корпусных усилий, которые определяются по формуле [6]:
| (41) |
где 
– коэффициенты гидродинамических сил, действующих на корпус судна на глубокой воде, которые определяются по формулам (1,2);
–коэффициенты, учитывающие влияние мелководья, которые рассчитываются по формулам[6]:
| (42) |
| (42) |
Дальнейшие расчеты параметров циркуляции производятся в той же последовательности, указанной в п. 3.1, как для судна на глубокой воде с углом перекладки рулевых органов 15º и 35°, и при выполнении требований «Наставлений по штурманской службе на судах речного флота» [1].
Определение инерционных характеристик судна
На глубокой воде
3.3.1.Общие положения. С понятием инерционных характеристик судна связано выполнение следующих маневров: разгона, выбега и торможения.
Разгон – процесс достижения судном установившейся скорости движения при соответствующем режиме работы движителей.
Выбег (движение по инерции) – процесс гашения поступательной скорости движения при выключенных движителях.
Торможение–процесс остановки судна посредством реверса движителей и в режим «Полный задний ход».
Задачей настоящего раздела курсовой работы является количественная оценка указанных маневров и представление результатов в форме, предусмотренной «Наставлениями по штурманской службе на судах речного флота» [1]. При этом принимаются следующие режимы движения судна: полный ход 
, средний ход 
, малый ход 
. Здесь 
– номинальное значение частоты вращения.
3.3.2. Вычисление вспомогательных величин. Зависимость между скоростью движения судна и частотой вращения винта рекомендуется определять по приближенной формуле, предложенной В.Г.Павленко [6]:
 м/с,
| (43) |
расчеты по которой выполняются в соответствии с методами, предложенными Н.Ф. Соларевым [2, 3], С.И. Деминым [5] и В.Г. Павленко[6], в следующем порядке.
Присоединенная масса застопоренных винтов
| (44) |
Коэффициент попутного потока Ψ определяется по формуле (13).
Сопротивление застопоренных винтов, кН, при скорости 
| (45) |
Значения коэффициентов 
и 
выбираются из табл. 3.
Таблица 3
Величины коэффициентов 
и 
| Вид движителя | 
| 
|
| Открытый винт: застопоренный свободно вращающийся | 0,43 0,06 | 0,048 0,007 |
| Комплекс винт-насадка: застопоренный свободно вращающийся | 0,88 0,18 | 0,065 0,014 |
Масса судна, т, составляет 
.
Коэффициент присоединенных масс по формуле [6] равен
 .
| (46) |
Упор винтов, кН, на швартовых:
 .
| (47) |
где 
– соответственно коэффициент упора и коэффициент момента, определяемые по графику (рис. 3) в зависимости от шагового отношения 
;
– мощность, подводимая к винтам, 
( 
– общая мощность СЭУ), кВт;
– номинальная частота вращения движителей, об./мин.
Коэффициент 
снимается отдельно для переднего и заднего хода и соответственно этому определяется 
и 
.
Вспомогательные коэффициенты:
| (48) |
Рис.3. Зависимость коэффициентов упора  и момента  винта на швартовых от шагового отношения  :
1 – винт в насадке; 2 – винт без насадки
|
3.3.3. Расчет разгона судна. Скорость судна в процессе разгона, м/с, определяется по формуле
 ,
| (49) |
или в развернутом виде:
 .
| (50) |
Путь разгона, м, в зависимости от времени:
 ,
| (51) |
или в развернутом виде:
 .
| (52) |
Полные величины времени, с, и пути разгона, м:
 ;
| (53) |
 .
| (54) |
По формулам (53) и (54) для заданного судна определяются величины 
и 
, после чего в диапазоне с интервалом в 60 с по формулам (49) и (51) определяются текущие значения 
и 
.Результаты расчетов оформляются в виде графиков зависимостей 
.
3.3.4.Расчет торможения судна. Процесс экстренного торможения судна состоит из двух периодов:
первый – от подачи команды до начала работы движителей на задний ход;
второй –от начала работы движителей на задний ход до полной остановки судна.
В соответствии с требованиями Российского Речного Регистра (РРР) продолжительность первого периода принимается равной 
с.
Скорость в конце первого периода активного торможения, м/с
 ,
| (55) |
путь, проходимый судном за время первого периода, м
 .
| (56) |
Изменение скорости судна, м/с, во втором периоде активного торможения
 ,
| (57) |
изменение проходимого судном пути, м, во втором периоде активного торможения
 ,
| (58) |
где
 .
| (59) |
Продолжительность, с, второго периода торможения
 ,
| (60) |
путь, проходимый судном, м, во втором периоде,
 ,
| (61) |
Суммарное время активного торможения
 .
| (62) |
Общая длина проходимого судном пути:
 .
| (63) |
По приведенным формулам определяются величины 
и 
,затем по выражениям (57) и (61) с интервалом 30 с рассчитываются текущие значения параметров 
и 
.
По материалам расчетов строятся графические зависимости 
для всего маневра активного торможения. При этом началам зависимостей для второго периода будет соответствовать точка графика 
и 
при 
с.
3.3.5. Расчет свободного торможения (выбега) судна. Первые периоды активного и свободного торможения (периоды остановки винтов) одинаковы, параметры: 
, 
, 
.
Изменение скорости судна, м/с, и проходимого судном пути, м, во втором периоде выбега оценивается по формулам
| (64) |
Конечные значения времени, с, и проходимого судном пути, м, во втором периоде свободного торможения выражаются уравнениями
| (65) |
Общее время, с, и путь, м, свободного торможения имеют вид
| (66) |
По аналогии с разгоном и активным торможением необходимо по формуле (65) с интервалом времени 200 с рассчитать текущие значения скорости 
и пути 
во втором периоде выбега и по результатам расчетов построить графические зависимости 
.
Описанные выше расчеты характеристик активного и свободного торможения выполняются для трех начальных режимов движения (полный ход, средний ход и малый ход) с сохранением полного заднего хода во втором периоде активного торможения ( 
). При этом длительность первого периода торможения в каждом из начальных режимов, с, рекомендуется определять по приближенному выражению:
| (67) |
а в формуле (64) вместо 
следует подставлять начальную скорость 
равную 
В конце раздела строится обобщенный график инерционных характеристик судна (Рис.4.) и делаются выводы о величине инерционных характеристик и влиянии на них режимов движения судна, а также дается сравнение длины пути активного торможения с нормативом, определяемым по следующим формулам:
1. Для судов, поднадзорных Российскому Речному Регистру,
 .
| (68) |
2. Для судов, поднадзорных Российскому Морскому Регистру Судоходства,
 .
| (69) |
| Рис.4. Обобщенный график инерционных характеристик судна |
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1298; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!