Потенциальное демпфирование
Силы вызывающие вынужденные колебания с частотой набегающих волн могут быть связаны с присоединенными массами, демпфирующими силами и восстанавливающими силами и моментами (потенциальными силами Архимеда и веса). Волновые наведенные демпфирующие силы незначительны для аппаратов на большой глубине, однако для надводных кораблей они могут быть весьма значительны [4]. Расчет этих сил рассматривается в разделах связанных с расчетом качки.
Трение в поверхностном слое
Линейное трение в слое, в соответствии с теорией о ламинарном пограничном слое, важно при рассмотрении низкоскоростного движения МПО. Реальные объекты движутся с достаточно большими скоростями, что вызывает турбулентность в слое и трение рассматривается как нелинейное (обычно квадратичное) [4].
.
В этом случае проекции главного вектора и главного момента гидродинамических сил на оси связанной системы координат определяют следующим образом:
. (3.4)
где 
-скорость потока жидкости, обтекающей корпус МПО, 
характерные площадь и длина МПО, 
- безразмерные характеристики или коэффициенты продольной, нормальной или поперечной гидродинамических сил; 
- безразмерные характеристики гидродинамических моментов крена, рыскания и дифферента.
Зачастую принимают 
. 
- объемное водоизмещение ОМТ (ПА).
Величины коэффициентов зависят от условий обтекания, формы корпуса и т.д. Их определяют с помощью упрощенных соотношений (формул Прандтля, например) или путем модельных испытаний в опытовых бассейнах и аэродинамических трубах. Для этого в определенном масштабе строят модели МПО, располагают их в динамометрическом подвесе и проводят с заданной скоростью 
в воде или обдувают воздухом в аэродинамических трубах. При этом фиксируют силы и моменты 
, действующие на модель МПО, а затем рассчитывают характеристики гидродинамических сил и моментов по формулам
|
|
|
, (3.5)
где 
- скоростной напор в бассейне или трубе; 
характерные площадь и длина модели.
Необходимыми условиями переноса на реальный МПО экспериментальных данных, полученных на модели, является условие геометрического и динамического подобия.
Для динамического подобия требуется равенство чисел Рейнольдса для модели и натурного объекта
.
Коэффициенты гидродинамических сил зависят от ориентации корпуса, условий обтекания, угловой скорости изменения положения МПО относительно потока
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!