Расчет сопротивления и скорости хода на тихой воде, в штормовых условиях и во льдах

3. Число Фруда:

где: ν-скорость судна, м/с

L-длина судна, м

G=9,8 м/с2

Результаты расчета из таблицы 6.1 наносим на миллиметровку на график.

Расчет сопротивления на волнении.

Движение судна на взволнованном море сопровождается падением его скорости, иногда весьма значительным.

Основные причины:

-возрастает сопротивление судна за счет воздействия волн на корпус судна;

-на надводную часть действует ветер;

-снижается эффективность работы пропульсивной установки;

-рыскание судна на курсе.

Теоретический расчет RAW-дополнительного сопротивления судна на волнении ведется на методах, основанных на опытных данных и теоретических предпосылках.

Экспериментальные исследования проводят в мореходных бассейнах, где с помощью специальных устройств создают волнение с заранее заданными характеристиками, модель судна буксируется по взволнованной поверхности, замеряют ее скорость и сопротивление. Испытания проводят на встречном регулярном волнении, когда RAW максимально.

В курсовой работе расчет проводится по приближенной формуле:

RAW=8,9(1+4,4δ)(B2/L1,5)h2,53%Fr1,36exp(-3,5Fr)∙I(α)∙102

RAW(1)=8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862)∙1,252,5∙0,171,36∙exp(-,5∙0,17)∙1,2∙102=81,24

RAW(2)= 8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862) ∙22,5∙0,171,36∙exp(-3,5∙0,17)∙3,5∙102=789

RAW(3)=8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862)∙1,252,5∙0,191,36∙exp(-3,5∙0,19)∙1,1∙102=76,7

RAW(4)=8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862) ∙22,5∙0,191,36∙exp(-3,5∙0,19)∙3,5∙102=812,85

RAW(5)= 8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862) ∙1,252,5∙0,211,36∙exp(-3,5∙0,21)∙1∙102=78,8

RAW(6)= 8,9(1+4,4∙0,8)(12,62/862) ∙22,5∙0,211,36∙exp(-3,5∙0,21)∙3,5∙102=918

Расчеты проводить для двух состояний: 3 и 4 балла, его характеристики приведены в таблице:

Воздушное дополнительное сопротивление определяется:

где: CAA-коэффициент воздушного сопротивления (можно принять CAA=0,7 т.к. более точные данные отсутствуют).

ρA=1,23∙10-3 т/м3-плотность воздуха

SA=2,5L–площадь проекции надводной части судна на плоскость мидель-шпангоута (где L-длина судна, м).

SA=2,5L=2,5∙86=215

RAA(1) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙12,42 /2)∙215=14,6

RAA(2) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙14,82 /2)∙215=20,7

RAA(3) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙12,962 /2)∙215=15,9

RAA(4) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙15,362 /2)∙215=22,3

RAA(5) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙13,572 /2)∙215=17,4

RAA(6) = 0,7∙(1,23∙10-3 ∙15,972 /2)∙215=24,2

νA=ν+νW-скорость воздушного потока равна сумме скоростей судна ν и ветра νW.

Дальнейшие расчеты ведутся в таблице 6.2

Таблица 6.2