1. Сопротивление движению судна в условиях скоростных испытаний

В расчетах эксплуатационных характеристик ходкости используются реальные данные по сопротивлению движению судна, которые получаются по результатам испытаний модели судна в опытовом бассейне [11 и др.]. Приведенные ниже данные соответствуют условиям движения судна на тихой глубокой воде при указанных в Задании водоизмещении и посадке. Пересчет на другую посадку/водоизмещение (если это необходимо по условиям Задания) выполняется приближенно, как указано в Приложении В. Сопротивление в штормовых условиях будет оценено в разделе 2. В средних (между докованиями судна) условиях сопротивление может быть получено (если это необходимо по условиям Задания) известными способами [12 и др.].

На первом этапе, по заданным, или откорректированным на внешние условия, данным строятся графики сопротивления и буксировочной мощности для указанного в ЗАДАНИИ варианта загрузки судна и варианта внешних условий.

1.1. Исходные данные

Тип и назначение судна ^*) __________________________________

Категория ледовых усилений ^*)________________________________

Водоизмещение _____________________________ = _________ т;

Скорость хода ^*) ____________________________V = _________уз;

Плотность забортной воды ___________________ = 1,025_____тм^-3;

Водоизмещение объемное ___________________ = __________м³;

Длина между перпендикулярами______________L_PP = ______-м;

Длина по ватерлинии________________________L = ________м;

Ширина по ватерлинии______________________B = _________м;

Осадка средняя______________________________d = _________м;

Дифферент ______________________________d_F – d_A = _______ м;

Коэффициенты теоретического чертежа

общей полноты_______________________C_B = _________

полноты мидель-шпангоута _____________C_M = _________

Угол наклона форштевня к горизонту __________ = _________º

Число гребных валов _______________________Z_P = _________

Число рулей _______________________________Z_R = ________

Выступающие части _____________________пренебрежимо малы

1.2. Расчетные условия

1.2.1. Режим расчетный (основной):

Скоростные испытания на мерной линии - расчетная скорость хода

V = ______уз или v = 0,51444V =______мс^-1;

Дополнительные режимы – по указанию преподавателя.

1.2.2. Внешние условия на скоростных испытаниях

• соответствующие требованиям руководящего документа 4, в том числе:

- глубина моря = м;

- сила ветра - не более __3_____баллов;

- сила волнения - не более ___2_баллов.

______________________________________________________________________________

^*) Тип судна, категория ледовых усилений, расчетная скорость, скорость ветра и высота волнения задаются преподавателем; может быть задано судно «Н…» из Части 1 настоящей курсовой работы

1.3.Сопротивление на скоростных испытаниях (общие положения)

Расчет сопротивления в условиях скоростных испытаний на мерной линии , кН, выполняется по способу Фруда ("схема1"- [1]), как

,

где - сопротивление трения эквивалентной гладкой пластины, кН;

- остаточное сопротивление, кН;

- корреляционная поправка, кН;

- поправка на сопротивление выступающих частей, кН.

В расчете сопротивление представляется через коэффициенты сопротивления в виде

,

где - коэффициент сопротивления трения эквивалентной гладкой пластины ("экстра

полятор трения"); обычно принимается по формуле Прандтля-Шлихтинга 1

,

в которой - число Рейнольдса,

,

( - коэффициент кинематической вязкости; для морской воды при температуре

К принимается равным м² с^-1 )

- коэффициент остаточного сопротивления. В общем случае является функцией

от параметров формы судна и числа Фруда :

;

. в случае, когда коэффициент остаточного сопротивления принимается по резу-

льтатам испытаний модели данного судна; зависит только от числа Фруда;

- корреляционная поправка; учитывает (при пересчете на натуру испытаний модели)

масштабный эффект вязкости, влияние немоделируемых при испытаниях факторов

(в том числе, шероховатости обшивки), а также сопротивление воздуха и влияние

волнения и рыскания судна во время проведения его скоростных испытаний.

Принято определять по известным данным 1, 3, полученным из сравнения

измеренного при натурных испытаниях сопротивления судов и сопротивления тех

же судов, вычисленного пересчетом результатов испытаний их моделей. Для одно-

винтовых судов 3 :

,м	50	100	150	200	250	300	350	400
	0,35.. 0,67	0,28.. 0,52	0,20.. 0,35	0,11.. 0,20	0,0.. 0,10	-0,10.. 0,0	-0,20.. -0,10	-0,25.. -0,15

Для произвольного значения = _____м, в результате линейной интерполяции по

получим _____ откуда:

нижняя оценка

верхняя оценка

В расчете можно принять

-коэффициент сопротивления выступающих частей; определяется по результатам

экстраполяции на натурные числа коэффициента сопротивления модели судна,

снабженной выступающими частями, и той же модели без выступающих частей ("го

лого корпуса"); изменяется в зависимости от числа винтов и рулей, а также пол-

ноты обводов полноты обводов. Согласно 3

;

для одновинтового судна может быть принят равным .

-смоченная поверхность голого корпуса судна, м²; определяется по теоретическому

чертежу судна интегрированием "кривой смоченных полупериметров " шпангоутов

как функции от ,

Значение , при отсутствии теоретического чертежа, определяется по приближен-

ным формулам, полученным для судов соответствующего типа [12].

Следует иметь в виду, что при малых числах Фруда ( ), доля волнового сопротивления в измеряемой величине полного сопротивления модели мала, поэтому, достоверность результатов пересчета остаточного сопротивления на натуру становится сомнительной и в отчетах бассейнов эти результаты при некоторых не приводятся. В практических расчетах сопротивления судов значение при принимается равным его значению при , имеющемся в отчете бассейна, проводившего испытания.

В настоящей работе сопротивление конкретного судна на тихой глубокой воде принимается по данным отчета об испытаниях модели этого судна в соответствующем опытовом бассейне (Приложение Б, [11 и др.].).

При необходимости иметь данные по сопротивлению судна на малых скоростях (например, для траулеров и буксиров) и отсутствии этих данных в отчете бассейна, сопротивление на малых скоростях может быть приближенно восстановлено, как указано в Приложении Г, а именно - по формуле

, кН,

где 1∕уз∙м, а - минимальная скорость, в узлах, и соответствующее сопротивление, в кН, значения которых имеются в отчете бассейна.

Дальнейший текст настоящего документа составлен в форме шаблона расчета ходкости, что позволяет выполнять требуемые вычисления непосредственно в данном документе.