Сопротивление среды движению судна.
Сопротивление движению судна состоит из воздушного сопротивления и сопротивления воды. Сопротивление воды представляет собой вязкую среду. Это сопротивление складывается из следующих величин: сопротивления трения RТ, вызываемого трением обтекающий корпус воды; сопротивление формы Rф, вызываемого обтеканием корпуса судна вязкой жидкостью и образованием в носовой части зоны повышенного давления, а в кормовой части – зоны пониженного давления и завихрений, тормозящих движение судна вперед; волнового сопротивленияRв, вызываемого волнообразованием от движения судна (в местах повышенного и пониженного давления воды), требующим соответствующей затраты энергии; сопротивления выступающих частей Rв. ч., вызываемого увеличением сопротивления трения и сопротивления формы от выступающих частей корпуса (рулей, скуловых килей и пр.)
Сопротивление трения зависит от скорости судна и степени ее шероховатости, которая зависит от качества окраски и сварки корпуса, а также времени пребывания судна в морской воде (со временем подводная поверхность обрастает морскими организмами и шероховатость увеличивается). Сопротивления трения рассчитывается точно.
Сопротивление формы и волновое сопротивление, объединенное в остаточное сопротивление, рассчитывается приближенно с помощью исследований в опытовом бассейне.
Воздушное сопротивление мы наглядно наблюдаем при обдуве модели судна потоком воздуха в аэродинамической трубе.
|
|
Следовательно добавляя к воздушному сопротивлению (Rвозд) сопротивление воды, получим полное сопротивление движению судна
R = Rт + Rф + Rв + Rв. ч.+ Rвозд
Буксировочная мощность.
Полное сопротивление движению судна равно усилию, возникающему в тросе при его буксировке, поэтому его обычно называют буксировочным сопротивлением.
Мощность, необходимая для буксировки судна со скоростью υ, называется буксировочной. Измеряется в кВт или л. с.
EPS = R υ / 75, где
сопротивление R выражается в Н или кгс, скорость υ – в м/с.
Пропульсивный коэффициент.
Чтобы обеспечить судну заданную скорость, мощность, подведенная к гребному винту должна быть больше буксировочной мощности вследствие неизбежных потерь, возникающих в процессе преобразования энергии, подводимой к гребному винту, в энергию поступательного движения судна
Отношение буксировочной мощности EPS к мощности на гребном валу Nр называют пропульсивным коэффициентом
ή = EPS / Nр
Пропульсивный коэффициент ή равен произведению КПД гребного винта ήр на коэффициент влияния корпуса ήк, зависящий от формы кормовых обводов, местоположения грибного винта и ряда других факторов и равный 0,8 – 1,2 . У современных судов чем больше пропульсивный коэффициент, тем лучше качество движителя и условия его работы корпусом. Пропульсивный коэффициент колеблется в пределах от 0,55 – 0,75.
|
|
Номинальная мощность главного двигателя
Мощность на фланце главного двигателя должна быть больше мощности на гребном валу, чтобы компенсировать потери в редукторе (ήред) , в подшипниках валороводов (ήв) или в других специальных передачах (электрической, гидравлической и т. п.). В результате мощность на фланце главного двигателя при известной буксировочной мощности может быть определена выражением:
Ne = EPS / ή·ήред·ήв
Влияние волнения на скорость судна.
Волнение моря оказывает наиболее существенное влияние на судно. Оно сопровождается действием на корпус значительных динамических нагрузок и качкой корабля. При плавании на волнении увеличивается сопротивление корпуса корабля и ухудшаются условия совместной работы винтов, корпуса и главных двигателей.
В результате снижается скорость, увеличивается нагрузка на главные машины, повышается расход топлива и уменьшается дальность плавания корабля. Форма и размеры волн характеризуются следующими элементами: высота волны, длина волны, период волны.
Различают три типа волнения: ветровое, зыбь и смешанное. Ветровое волнение — развивающееся, оно находится под непосредственным воздействием ветра в отличие от зыби, представляющей собой инерционное волнение, или волнение, вызванное штормовым ветром, дующим в удаленном районе.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 2512; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!