Анемометр ручной индукционный (АРИ-49).

Практическое занятие № 3

ТЕМА: «ХАРАКТЕРИСИТКА ВЕТРА. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРАВИЛА ЗАМЕРА КАЖУЩЕГОСЯ ВЕТРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОГО ВЕТРА. КРУГ СМО».

Продолжительность 2 часа.

Цель работы

Научить курсантов практическим навыкам по определению кажущегося и истинного ветра на движущемся судне. Используя знания векторного ис- числения, научить оценивать влияние ветра на судно. Научить решать задачи по определению характеристик истинного ветра как графически, так и с по- мощью круга СМО согласно своему варианту.

Теоретический материал

На морских судах наблюдения за направлением и скоростью ветра обычно производятся при помощи приборов. Приборы, предназначенные не только для измерения скорости ветра, называются анеморумбометрами и ветромерами.

Анемометр ручной. Наиболее распространенными являются приборы с приемниками в виде вертушек, скорость вращения которых зависит от скорости ветра. Вертушки могут быть в виде системы чашечек, вращающихся вокруг вертикальной оси (чашечные анемометры), или в виде мельничного колена с лопастями (ветрового колеса).

Ручной чашечный анемометр чаще всего применяется на судах и метео- станциях. Ручной анемометр МС–13 имеет счетчик, с которым связана ось чашечек с помощью шестеренок и червяка. Перемещение стрелки на одно из 100 делений большой шкалы соответствует трем оборотам чашечек вокруг своей оси.

Ветер дует с непостоянной силой. При устойчивом ветре мгновенная ско- рость его пульсирует около своего среднего значения, отклоняясь при этом на 20–40%. Продолжительность пульсации мала (до 2–3 с).

Сила ветра на судне определяется как средняя скорость. Для определения средней скорости ветра наблюдения по анемометру производят обычно в те- чение 100 с (1 мин 40 с), что облегчает расчет. При проведении наблюдения над скоростью ветра необходимо выбрать такое место, где нет завихрения, сквозняков и препятствий для движения воздуха. Обычно наблюдения про- изводят на верхнем мостике.

Производство наблюдений за скоростью ветра

Перед проведением наблюдений необходимо записать отсчет делений: число тысяч на первой шкале, сотни на левой шкале, десятки на большой шкале. Необходимо проверить пусковой механизм прибора. Проверка осуще- ствляется путем нажатия пальцев до щелчка пускового рычажка. После щелчка необходимо проделать обратную операцию: выключить прибор пу- тем нажатия рычажка пальцем вверх до щелчка. Поднявшись на мостик и выбрав место для наблюдения, надо взять в одну руку анемометр, а в дру- гую руку секундомер. Включают оба механизма одновременно. По истече- нии 100 с оба механизма выключают. После проведения наблюдения с ане- мометра снимают отсчет. Затем из последнего отсчета вычитают первоначальный отсчет и разницу показаний делят на число секунд наблю- дений, т. е. на 100. Полученный результат означает число делений в секунду. Перевод числа делений в скорость (м/с) производят по сертификату прибора.

В сертификате прибора дается график перевода показания счетчика в по- казания скорости движения воздуха. На оси ординат графика даны числа де- лений в 1 с, по оси абцис – соответственно скорость м/с.

Направление кажущегося ветра на судне определяется путем наблюдения за вытягиванием флагов, вымпелов и дыма из выхлопных труб. По компасу замеряют направление ветра (откуда дует), мысленно представляя свое ме- стонахождение в центре катушки компаса. В качестве измерителя направле- ния ветра рекомендуется применять матерчатый конус без вершины, сшитый из полиэтилена или легкой материи, передняя часть которого натягивается на металлическое кольцо. Кольцо конуса закрепляется на одной из оттяжек, лучше всего в носовой части судна, или устанавливается на специальном штоке. Ветер надувает конус и таким образом показывает направление.

На движущихся судах наблюдается кажущийся ветер, который является векторной суммой истинного и курсового ветра. Курсовой ветер по направ- лению противоположен курсу судна, а его скорость равна скорости судна. В чистом виде этот ветер на движущемся судне можно наблюдать при пол- ном штиле на море. В этом случае кажущийся ветер совпадает с курсовым (вымпельным ветром).

Значение модуля вектора истинной скорости ветра W u определяется вы- ражением:

W u = (V 2 – 2W к V cos q + W к 2 ) ½,

где V – скорость движения судна;

W к – кажущаяся скорость ветра;

q – угол между вектором кажущегося ветра и ДП судна.

Истинный ветер можно определить либо графически, либо при помощи круга СМО. Задача наблюдателя состоит в том, чтобы определить направление ветра и скорость истинного ветра, который наблюдается в районе плавания судна. Для определения истинного ветра на ходу судна необходимо измерить направление и скорость кажущегося ветра, установить курс и скорость судна. Курс судна определяется по судовому компасу с точностью до 1º–2º, ско- рость судна – по показаниям лага или по таблице оборотов винта. Измерение истинного курса (ИК) судна и определение скорости судна проводится точно и в срок, когда ведутся измерения скорости кажущегося ветра по анемомет-

ру. При этом скорость судна обычно измеряется в узлах (количество прой- денных морских миль за 1 ч). Скорость кажущегося ветра получают в м/с. Для перевода скорости судна, выраженную в узлах (1 уз – 1852 м/ч), в м/с число узлов умножают на 0,51. Или число узлов делят на 2.

Анемометр ручной индукционный (АРИ-49).

Задание

Получив у преподавателя данные по ИК судна, скорости судна, направле- нию и скорости кажущегося ветра, необходимо определить графическим пу- тем скорость и направление истинного ветра. Варианты задания даны перед порядком их выполнения.

Выполнение: на бумагу наносится круг произвольным радиусом с деле- ниями через 5–10º. Из центра окружности по радиусу, имеющему направле- ние истинного курса, откладывается в избранном масштабе отрезок, равный скорости хода судна (м/с), и на конце отрезка ставится буква К (рис. 1). Затем из центра окружности (точка С) по радиусу, имеющему направление наблю- даемого (кажущегося) ветра, откладывают в том же масштабе измеренную скорость ветра и обозначают этот вектор буквой В. После построения двух векторов надо соединить концы векторов В и К прямой линией ВК. Получен- ный треугольник есть не что иное, как 1/2 часть параллелограмма двух сил. Из точки В проводят линию параллельную вектору ОК и равную по величине длине отрезка ОК. Полученную точку Д соединяют с центром (точкой О). По полученным точкам ОКВД строят параллелограмм. Отрезок ОВ (сумма двух векторов курса судна и истинного ветра) является диагональю. Отрезок ОД укажет направление истинного ветра, а длина отрезка ОД или равного ему ВК укажет в принятом масштабе скорость истинного ветра – (м/с).

Определение истинного направления и скорости ветра на ходу судна производится с помощью целлулоидного круга СМО (Севастопольская мор- ская обсерватория).

Рис. 1. Схема расчета истинной скорости и направления ветра

На металлический каркас круга СМО наклеена миллиметровая бумага, поверх которой закреплен прозрачный целлулоидный круг, свободно вра- щающийся вокруг оси закрепления.

По краю круга нанесены градусные деления (0º–360º). У основания круга имеется неподвижный металлический указатель – индекс. Острие индекса совпадает с линией миллиметровой сетки, проходящей через центр круга. (На оборотной стороне неподвижного круга описан порядок определения пара- метров истинного ветра по наблюдениям, выполненным во время движения судна).

Определение параметров истинного ветра с помощью круга СМО произ- водиться следующим образом. Деление круга, равное истинному курсу суд- на, путем вращения целлулоидного круга совмещают с индексом и от центра круга к индексу в произвольном масштабе по радиусу откладывают скорость движения судна (обычно скорость движения откладывается в м/с, для чего скорость в узлах переводят в м/с (масштаб: в 1 см – 1 м/с и т. д.).

Конечную точку вектора обозначают буквой К (курсовой), а затем совме- щают с индексом деления круга. Равное направление кажущегося ветра в том же масштабе откладывают по радиусу от центра круга к индексу и конечную точку помечают буквой В (ветер). После этого прозрачный круг вращают до тех пор, пока точки В и К не расположатся на одной прямой, параллельной диаметру, проходящему через индекс.

Точка В должна быть ниже точки К. Число делений между точками В и К в принятом масштабе дает скорость истинного ветра (в м/с), а деление круга, совпадающее с индексом, дает направление истинного ветра.

Определение скорости и направления истинного ветра на ходу судна

Дано: ИК – скорость судна, направление кажущегося ветра и его скорость (пять основных направлений: противный, бейдевинг, гаифинд, бакштаг, фор- девинд). Определить направление графическим путем и проверить решение на круге СМО (табл. 1).

Таблица 1

Варианты задания

№	ИК	Vуз	Nк1	Nк2	Nк3	Nк4	Nк5	Wк м/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	0	10	NO	O	SO	S	N	10
2	22.5	10.S	ONO	OSO	SSO	SSW	NNO	11
3	45	11.0	O	SO	S	SW	NO	12
4	67.5	11.5	OSO	SSO	SSW	WSW	ONO	10
5	9.0	12.0	SO	S	SW	W	O	11
6	112.5	12.5	SSO	SSW	WSW	WNW	OSO	13
7	115	13.0	S	SW	W	NW	SO	9
8	157.5	13.5	SSW	WSW	WNW	NNW	SSO	8
9	180	14.0	SW	W	NW	N	S	6

Окончание таблицы 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
10	202.5	14.5	WSW	WNW	NNW	NNO	SSW	5
11	225	15.0	W	W	N	NO	SW	10
12	247.5	15.5	WNW	NNW	NNO	ONO	WSW	9
13	270	16.0	NW	N	NO	O	W	11
14	292.5	17.5	NNW	NNO	ONO	OSO	WNW	12
15	315	9.0	N	NO	O	SO	NW	13
16	337.5	10.0	NNO	ONO	OSO	SSO	NNW	14
17	360	11.0	NO	O	SO	S	N	15

Порядок выполнения работ

После ознакомления с описанием практическойной работы студент должен составить краткий конспект. После составления конспекта студент получает задание – определить ИК судна в градусах, скорость судна в узлах, направление кажущегося ветра в градусах и его скорость в м/с.

Необходимо решить задачу графическим путем, после чего проверить решение задачи на круге СМО.

Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 700; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!