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: 1265; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!