Расчет сопротивления воды движению судна

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Расчет сопротивления воды движению судна производится на глубокой спокойной воде и на мелководье. Последовательно рассчитываются следующие величины.

Водоизмещение судна :

(1.1)

где – длина судна;

– ширина судна;

– осадка судна;

– коэффициент общей полноты.

Соотношения главных размерений судна:

	(1.2)

	(1.3)

	(1.4)

	(1.5)

Коэффициент пропорциональности между сопротивлением трения и сопротивлением формы:

	(1.6)

Площадь смоченной поверхности судна определяется по приближенной формуле:

	(1.7)

Кинематический коэффициент вязкости воды: .

Коэффициент, учитывающий шероховатость корпуса (для стальных судов): .

Коэффициент сопротивления выступающих частей: .

Сопротивление на мелководье определяется для относительной глубины судового хода :

	(1.8)

Коэффициент увеличения вязкостного сопротивления на мелководье :

	(1.9)

Коэффициент увеличения волнового сопротивления на мелководье :

	(1.10)

Коэффициент волнового сопротивления (при Fr£ 0, 1 C_W =0):

(1.11)

По результатам расчета в зависимости от скорости судна строятся графики составляющих сопротивления и полного сопротивления на глубокой спокойной воде (рис. 2.1). Кривые полного сопротивления на мелководье и ориентировочного сопротивления в балласте используются при построении ходовых характеристик судна.

Для построения графиков сопротивления примем интервал скоростей от 4, 0 м/с до 7, 0 м/с, с шагом в 1, 0 м/с.

Кинематическая вязкость воды: v=1, 57*10^-6

Расчет производится в табличной форме. Результаты расчета сведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Расчет сопротивления воды движению судна

Исходные данные: ; ; ; ; ; .
Расчетные величины	Раз-мер-ность	Численные значения
Скорость судна	м/с
Число Рейнольдса	–	1, 55	1, 94	2, 33	2, 72
Число Фруда	–	0, 164	0, 204	0, 245	0, 286
Экстраполятор трения	–	2, 00	1, 94	1, 90	1, 86
Коэффициент волнового сопротивления	–	0, 31	0, 96	2, 12	3, 90
Динамический коэффициент	кН	4, 79	7, 48	10, 78	14, 67
Сопротивление трения	кН	12, 5	19, 0	26, 9	36, 0
Сопротивление формы	кН	1, 3	1, 9	2, 7	3, 7
Волновое сопротивление	кН	1, 5	7, 2	22, 8	57, 3
Сопротивление выступающих частей	кН	1, 0	1, 5	2, 2	2, 9
Полное сопротивление	кН	16, 2	29, 6	54, 6	99, 9
Сопротивление на мелководье	кН	21, 8	39, 2	70, 7	126, 9
Сопротивление в балласте	кН	5, 7	10, 4	19, 1	35, 0

После построения графиков сопротивления определено следующее:

- Для заданной скорости движения судна полное сопротивление будет равно: , а сопротивление на мелководье .

Рисунок 2.1 – Графики сопротивлений судна

Построение чертежа гребного винта

Расчет контура лопасти гребного винта

Средняя ширина лопасти:

(3.1)

где – радиус гребного винта, ;

– дисковое отношение, ;

– число лопастей гребного винта, .

Максимальная ширина лопасти:

(3.2)

где – коэффициент для винтов с числом лопастей .

Отрезки и определяют контуры входящей и выходящей кромок лопасти. Определим величины , , , и на относительных радиусах: 0, 3; 0, 5; 0, 7; 0, 8; 0, 95 и 1, 0.

Для относительного радиуса :

Значения коэффициентов принимаются согласно таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Построение контура лопасти

0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	0, 95	1, 0
46, 90	52, 64	56, 32	57, 60	56, 08	51, 40	41, 65	23, 35	7, 7	-
29, 18	33, 32	37, 30	40, 78	43, 92	46, 68	48, 35	47, 0	41, 2	20, 14
76, 08	85, 96	93, 62	93, 38	100, 0	98, 08	90, 08	70, 35	48, 88	-

Продолжение таблицы 3.1

35, 0

38, 9

44, 3

47, 9

50, 0

48, 1

По полученным значениям величин , , , и на относительных радиусах 0, 3; 0, 5; 0, 7; 0, 8; 0, 95 и 1, строится контур лопасти винта.

Рисунок 3.1 – Построение спрямленного контура лопасти

Проводится осевая линия лопасти и от нее на выбранных радиусах откладываются вправо величины , определяющие положение входящей кромки лопасти, относительно оси, а влево откладываются величины , определяющие положение выходящей кромки лопасти, относительно оси.

Затем, используя лекало, соединяются полученные точки и получается спрямленный контур лопасти. От входящей кромки, на тех же радиусах, откладываются в сторону вертикальной оси величины , которые определяют положение линии наибольших толщин на спрямленном контуре лопасти.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒