Теория и устройство судна

Зависимость между мощностью главных механизмов и буксировочной мощностью судна

Все приближенные методы расчета сопротивления можно разделить на две группы. В методах первой группы определяют сразу полное сопротивление R или буксировочную мощность PE, которые связаны зависимостью PE= R•v, а иногда даже мощность главного двигателя. Вторая группа методов предполагает определение сопротивления как суммы составляющих, причем сопротивление трения рассчитывается. В литературе иногда выделяется третья группа методов -пересчет сопротивления с прототипа
Методы второй группы принципиально более точны, поскольку предполагают расчет сопротивления трения по площади смоченной поверхности Ω. Если Ωрассчитывается по теоретическому чертежу, то сопротивление трения судна будет определено примерно с той же погрешностью, что и у модели, т.е. порядка 1 %, а если по приближенной формуле, то с погрешностью 3 — 5 %. Сопротивление трения многих (тихоходных) судов составляет основную часть полного сопротивления (65 -70 %), и даже сравнительно большие ошибки в расчете остаточного сопротивления дадут умеренную ошибку в полном сопротивлении. В методах первой группы смоченная поверхность не рассчитывается, сопротивление трения точно не определяется, зато трудоемкость расчета почти всегда меньше.
Подавляющее большинство приближенных методов основано на обработке результатов испытаний систематических серий моделей судов того или иного типа. За основу берется модель, обводы, соотношения размерений и коэффициенты полноты которой характерны для судов рассматриваемого типа, а у других моделей серии систематически изменяется тот или иной параметр в обе стороны от среднего значения. К числу особенностей формы корпуса может относиться, например, носовой бульб. Изменение каждого параметра производится при неизменных («стандартных») значениях всех остальных параметров. В качестве варьируемых параметров используют коэффициенты полноты δ или φ,относительную длину L/B или , относительную ширину В/Т, безразмерную абсциссу центра величины, иногда и другие характеристики, которые оказывают существенное влияние на ходкость. Для исходной модели строятся графики остаточного сопротивления,дополнительно даются поправки на изменение тех или иных параметров (в виде графиков или таблиц).
Некоторые методы используют статистические данные по различным судам того или иного типа или результаты испытаний несистематических серий. Читать далее

Задача по теории и устройству судна с решением

На какое расстояние вдоль палубы должен быть смещён груз массой 5% от водоизмещения судна, чтобы судно, имевшее угол дифферента 0.2°, могло пройти перекат, не имея дифферента? Продольная метацентрическая высота судна равна H=120 м.

Дифферентующий момент от перемещения груза:
М_д=pl_x
Восстанавливающий продольный момент:
М_в=DHsinΨ
Из Равенства дифферентующего и восстанавливающего моментов:
pl_x=DHsinΨ
Отсюда:
l_x=DHsinΨ/p=(D*120*sin⁡(0.2°))/0.05D=8.4 м

Задача по теории и устройству судна с решением

На судне для ремонта бокового кингстона нужно создать крен, чтобы борт вышел из воды на 0.6 м. Сколько топлива надо перекачать с борта на борт на расстояние равное ly=6 м, чтобы получить требуемый крен? Длина судна равна L=65 м, ширина B=8.2 м, осадка T=2.1 м, коэффициент общей полноты δ=0.84, метацентрическая высота h=0.66 м.

Весовое водоизмещение судна в морской воде:
D=ρδLBT=1.025*0.84*65*8.2*2.1=917.28 т
Угол крена, на который необходимо накренить судно, чтобы борт вышел из воды:
sinθ=(0.6*2)/l_y =(0.6*2)/6=0.2
Отсюда находим угол крена θ=11°

Кренящий момент от действия перекачиваемого топлива:

ly– плечо перемещения пассажиров, м;
Р – вес перекачиваемого топлива, т;
Θ – угол крена.
Восстанавливающий момент:

D – весовое водоизмещение судна, т;
Θ – угол крена;
h– значение метацентрической высоты, м.
Из равенства кренящего и восстанавливающего моментов:
tgθ=(P*l_y)/(D*h)
Отсюда, вес перекачиваемого топлива:
P=(h*D*tgθ)/l_y =(0.66*917.28*0.2)/6=20.2 т

Заказать решение задач по теории и устройству судна

1.Пользуясь приближёнными формулами, определить метацентрические высоты судна, если длина судна равна L=90 м, ширина B=13 м, осадка T=5 м, коэффициент полноты ватерлинии α=0.78, коэффициент общей полноты δ=0.65, аппликата центра тяжести Zg=4.2 м.

Величина продольного метацентрического радиуса по формуле А.П. Фан-дер-Флита:
R=0.0714(∝^2 L^2)/δT=0.0714(〖0.78〗^2 〖*90〗^2)/(0.65*5)=108.3 м

Величина поперечного метацентрического радиуса по формуле Нормана:
r=((0.008+0.0745α^2)B^2)/δT=((0.008+0.0745*〖0.78〗^2)〖13〗^2)/(0.65*5)=2.77 м

Возвышение центра величины по формуле Нормана:
Z_c=(2.5-δ/α)T/3=((2.5-0.65/0.78)*5)/3=2.78 м

Продольная метацентрическая высота:
H=R+Z_c-Z_g=108.3+2.78-4.2=106.9 м

Поперечная метацентрическая высота:
h=r+Z_c-Z_g=2.77+2.78-4.2=1.35 м

Заказать курсовую работу расчет двигательно-движительного комплекса с гребным винтом фиксированного шага в неповоротной насадке вариант 2 часть 3

3. РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЬНО–ДВИЖИТЕЛЬНОГО
КОМПЛЕКСА С ГРЕБНЫМ ВИНТОМ ФИКСИРОВАННОГО ШАГА
В НЕПОВОРОТНОЙ НАСАДКЕ

Направляющие насадки на гребные винты являются эффективным средством повышения пропульсивных качеств судов с тяжело нагруженными движителями и представляют профилированное кольцо с расположенным в нем гребным винтом. Направляющие насадки подразделяются на неповоротные и поворотные. Последние устанавливаются для улучшения маневренных качеств судна.
Упор насадки , а упор комплекса складывается из упора гребного винта и упора насадки:
(1)
Основным кинематическим параметром, от которого зависит режим работы комплекса «гребной винт – насадка» и его гидродинамические характеристики, является относительная поступь комплекса , определяемая по скорости перемещения комплекса относительно жидкости
, (2)
где — скорость судна; — расчетный коэффициент попутного потока, определяемый экспериментально.
Динамические характеристики комплекса включают упор комплекса , упор гребного винта и упор насадки :
. (3)
В этой формуле отношение называется коэффициентом засасывания насадки.
При работе комплекса за корпусом судна сопротивление судна возрастает на величину силы засасывания , поэтому
(4)
где — полезная тяга.
При взаимодействии комплекса с корпусом коэффициент засасывания определится выражением
. (5)
Отсюда получаем
(6)
.
Эффективность использования мощности, подведенной к гребному винту, определяется значением КПД комплекса в свободной воде
(7)
где — крутящий момент на гребном винте при его работе в насадке.
Пропульсивный коэффициент системы «гребной винт – насадка — корпус судна» определяем по формуле
(8)
Здесь — крутящий момент на гребном винте при работе комплекса за корпусом судна.
С учетом связи между и , а также между и получим
(9)
где — коэффициент влияния корпуса;
— коэффициент влияния неравномерности попутного потока на момент винта, которая учитывается выражением Читать далее

Заказать курсовую работу расчет двигательно-движительного комплекса с винтом фиксированного шага вариант 2 часть 2

2. РАСЧЕТ ДВИГАТЕЛЬНО-ДВИЖИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
С ГРЕБНЫМ ВИНТОМ ФИКСИРОВАННОГО ШАГА

Целью второй части курсового проекта является расчет и выбор двигательно-движительного комплекса, обеспечивающего заданную скорость хода в условиях эксплуатационного рейса с последующей оценкой ходовых и тяговых качеств судна на различных режимах движения.
После выбора типа и мощности главного двигателя и определения расчетного режима работы гребного винта уточняют его основные геометрические и конструктивные элементы, которые должны удовлетворять полному использованию мощности двигателя.
При выполнении расчетов потребуется знание предельно допустимого диаметра гребного винта (габаритного диаметра) . Величина определяется из условия размещения винта в кормовом подзоре, а также из требования достаточного погружения его под свободную поверхность.
Для определения габаритного диаметра в первом приближении можно воспользоваться эмпирической формулой, связывающей величину с осадкой судна в районе расположения гребного винта :
(1)
Параметры гребных винтов в курсовой работе определяются с помощью формул, выведенных на основе математической обработки диаграмм серийных испытаний гребных винтов, построенных по способу Э. Э. Папмеля.

2.1. Определение исходных расчетных величин

Для выполнения расчетов движителя по серийной диаграмме необходимо перейти от заданных параметров судна: скорости хода в узлах и полезной тяги , равной в общем случае суммарному буксировочному сопротивлению судна и воза , к характеристикам движителя: поступательной скорости и упора гребного винта .
Определим коэффициенты — коэффициент попутного потока, — коэффициент засасывания, KDE – коэффициент задания, по следующим зависимостям:
(2)
(3)

(4)
Перечисленные величины связаны между собой известными соотношениями:
(5)
(6)
Влияние величины распределения попутного потока по диску гребного винта на характеристики взаимодействия определяются по формуле:
(7)

2.2. Выбор расчетной серии гребного винта Читать далее

Реклама

Помощь студентам