- •Определение проектных характеристик грузовых судов
- •Введение
- •Рекомендация по выполнению вычислений
- •Список наиболее важных обозначений
- •Анализ и выбор прототипа
- •Задание
- •Задание
- •Дополнительные условия
- •Выбор прототипа
- •Перевозимые грузы и выбор характеристики грузовместимости
- •Переработка грузов
- •Выбор класса судна и количества экипажа Выбор класса судна
- •Выбор количества экипажа
- •Определение элементов проектируемого судна
- •Определение водоизмещения судна
- •Определение мощности энергетической установки
- •Определение главных размерений судна
- •Для танкеров, лесовозов, навалочников
- •Для сухогрузов
- •Для контейнеровозов
- •Определение отношения высоты борта к осадке
- •Определение коэффициентов полноты формы корпуса
- •Определение длины судна
- •Определение уточненной ширины судна
- •Проверка достаточности высоты борта по конвенционным требованиям к надводным бортам.
- •Проверка достаточности высоты борта по условию прочности.
- •Рекомендации по корректировке размерений
- •Дальнейшее уточнение характеристик проектируемого судна
- •Определение водоизмещения судна во втором приближении
- •Корректировка размерений судна во втором приближении
- •Определение мощности энергетической установки во втором приближении
- •Предварительный выбор характеристик движителя
- •Определение мощности эу
- •Выбор двигателя и корректировка массы эу,запасов топлива
- •Приведение характеристик прототипа к проекту (создание промежуточного прототипа)
- •Переработка элементов прототипа
- •Корректировка основных характеристик промежуточного прототипа
- •Использование дифференциальных уравнений.
- •Характеристики прототипов наливных судов для проведения учебных проектных расчетов
- •Литература
- •Оглавление
- •6.Дальнейшее уточнение характеристик проектируемого судна 53
- •7.Приведение характеристик прототипа к проекту (создание промежуточного прототипа) 73
Определение коэффициентов полноты формы корпуса
Эти параметры влияют на многие качества проектируемого судна – ходкость, остойчивость, непотопляемость, грузоподъемность и грузовместимость. Но выбор производится прежде всего из условия ходкости. Существует критическое значение , начиная с которого сопротивление значительно увеличивается. Чтобы избежать чрезмерного увеличения мощности ЭУ и топлива, целесообразно принимать значения не выше критических. Для уменьшения массы корпуса, упрощения технологии и улучшения конфигурации трюмов - желательно приемлемые максимальные значения .
Поэтому принимают =кр. . Допустимо увеличение значения коэффициента полноты на 5-6% для Fr<0.2 без опасения ухудшения ходовых качеств (повышение технологичности, уменьшение массы корпуса).
Определение коэффициентов полноты (см. формулу (20).)
Пояснения к формуле (20) следующие:
- эксплуатационная скорость судна,м/с ((м/с)=0.514(уз))
g – ускорение свободного падения,м/с2
- коэффициент продольной остроты. Этот коэффициент выбирают из условия ходкости, увеличение его позволяет улучшить общее расположение за счет приполнения оконечностей; при этом:
в интервале
Допустимо увеличение коэффициента продольной остроты на 5-6% для Fr<0.2 без опасения ухудшения ходовых качеств (повышение технологичности, уменьшение массы корпуса).
При определении коэффициента продольной полноты необходимо избегать неблагоприятной области повышенного сопротивления (1-й горб сопротивления)
(0)
Коэффициент полноты мидель шпангоута определяется как
(0)
Определение длины судна
В первом приближении длина судна определяется из условия ходкости как функция относительной длины L=f(l) и учета нахождения длины в диапазоне благоприятной интерференции волновых систем →определяем Lopt.
- относительная длина, определяется по прототипу, но для выбора наиболее рациональных характеристик судна выбор относительной длины необходимо производить по физическим зависимостям:
Для Fr<0.13 значения l не имеют значения и длина выбирается по условию благоприятной интерференции волновых систем и минимальной массы корпуса (см. п..). Для скоростей 0.13<Fr<0.23 значения l выбираются по llim.
Уменьшение l не должно быть меньше предела , при котором возрастает волновое сопротивление. При увеличении относительной длины увеличивается сопротивление трения и убывает волновое сопротивление.
Для судов с Fr>0.2 дополнительно необходимо проверить длину судна по условию благоприятной интерференции:
Рис. 5. Зоны благоприятных и неблагоприятных значений волновой интерференции
При попадании в зону неблагоприятных значение изменяется значение L и .
Рис.6. Зависимость относительной длины от удельного сопротивления, массы корпуса, массы энергетической установки и топлива.
Значения l тесно связаны со многими характеристиками, поэтому увеличение ее сверх оптимального нерационально ввиду роста массы корпуса. В итоге полное сопротивления имеет минимум в интервале значений =4.5..6.5.