Часть 5.Определение посадки и остойчивости судна с затопленными отсеками.
1.Рассчитать посадку и остойчивость судна после затопления двух цистерн, расположенных в двойном дне.
Затоплены цистерны дт-3 и дт-4. Масса воды в затопленной цистерне:
m= **Vт, где коэффициент проницаемости = 0,98, Vт – теоретический объём цистерны *Vт = Мтоп/топ , mвод = *Мтоп/топ
Цистерны дизельного топлива
|
M |
x |
Z |
ДТ-3 |
52,4 т |
25,4 м |
1,02 м |
ДТ-4 |
50,8 т |
25,7 м |
1,02 м |
Масса воды в затопленных цистернах:
ДТ-3 m = 1,025*52,4/0,855 = 62,8 (т)
ДТ-4 m = 1,025*50,8/0,855 = 60,9 (т)
m |
x |
z |
mx |
Mz |
||
5615,8 |
-0,98 |
6,56 |
-5552,7 |
36857,47 |
||
62,8 |
25,4 |
1,02 |
1595,12 |
64,056 |
||
60,9 |
25,7 |
1,02 |
1565,13 |
62,118 |
||
5739,5 |
|
-2392,45 |
36983,64 |
|||
М = 5739,5 (т)
Координаты центра тяжести судна:
Xg = Xc = Mx/M =-2392,45 /5739,5 = -0,42 (м),
Zg = Mz/M = 36983,64/5739,5 = 6,44 (м) < Zgкр (Zgкр = 6,95 м).
Осадки судна носом и кормой после затопления цистерн:
dн = 6,35 (м), dк = 5,6 (м) (по диаграмме осадок).
Поперечная метацентрическая высота:
h = r+Zc-Zg = 3,92+3,33-6,44 = 0,81 (м).
2.Рассчитать посадку и остойчивость судна после затопления одного из трюмов через открытый люк.
Затоплен трюм №2 на 70%, коэффициент проницаемости помещения с грузом = 0,6.
Размеры трюма №2: L = 17,2 (м), В = 15,7 (м), Т = 3,5 (м).
Определяем :
уровень воды в трюме 2,45 (м), Z = 2,6 (м) .
m = **Vт = 1,025*0,6*17,2*15,7*2,45 = 406,9 т .
М, т |
X, м |
Z, м |
Mх |
Mz |
|
5615,8 |
-0,98 |
6,56 |
-5552,7 |
36857,47 |
|
406,9 |
6,0 |
2,6 |
2441,4 |
1057,94 |
|
6022,7 |
|
|
-3111,3 |
37915,41 |
|
Координаты центра тяжести судна:
Xg = Xc = Mx/M = -3111,3/6022,7= -0,52 (м),
Zg = Mz/M = 37915,41/6022,7= 6,3 (м).
Осадки судна носом и кормой после затопления трюма №2 :
dн = 6,6 (м), dк = 5,8 (м) (по диаграмме осадок).
ix = L*B3/12 = 17,2*15,73/12 = 5546,8 (м4).
Изменение метацентрической высоты из-за приёма груза и из-за наличия свободной поверхности воды:
h
=
(d+0,5*d
– z – h -
)
.
По диаграмме посадок d = d-d = 6,2 - 5,85 = 0,35 (м)
V = L*H*2,45 = 17,2*15,7*2,45 = 661,598 (м3)
h
=
(5,85+0,5*0,35-2,6-0,73
- 5546,8/661,598) = -0,38 (м) .
3.Судно получило пробоину в районе трюма №2 (см. выше). Рассчитать изменение коэффициента поперечной остойчивости в процессе откачки воды после заделки пробоины.
Процесс откачки воды обратен процессу затопления трюма. Поэтому, задавшись уровнями воды в трюме №2 с шагом 0,5 м получим зависимость
K = f(t) (см рис.4).
t, м |
Vт |
m |
x |
z |
mx |
mz |
ix |
M1 |
dh |
Xg1 |
Zg1 |
Zm1 |
h |
K=M1*h |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
5615,8 |
|
-0,98 |
6,56 |
|
0,73 |
4099,53 |
0,5 |
135 |
83 |
6 |
1,62 |
498 |
134,5 |
5546,8 |
5698,8 |
0,997 |
-0,79 |
6,48 |
7,3 |
-0,17 |
-968,79 |
1 |
270 |
166 |
6 |
1,87 |
996 |
310,4 |
5546,8 |
5781,8 |
0,983 |
-0,77 |
6,42 |
7,29 |
-0,11 |
-635,99 |
1,5 |
405 |
249 |
6 |
2,12 |
1494 |
527,9 |
5546,8 |
5864,8 |
0,969 |
-0,68 |
6,37 |
7,34 |
0,001 |
5,86 |
2 |
540 |
332,1 |
6 |
2,37 |
1992,6 |
787 |
5546,8 |
5941,9 |
0,956 |
-0,59 |
6,33 |
7,31 |
0,02 |
475,35 |
2,45 |
661,5 |
406,8 |
6 |
2,6 |
2440,8 |
1057,7 |
5546,8 |
6022,6 |
0,944 |
-0,51 |
6,29 |
7,3 |
0,06 |
361,35 |
Vт = L*H*t (м3)
m = **Vт (т)
Координаты центра масс воды: X и Z (м)
Статические моменты: m*X и m*Z (т*м)
Момент инерции свободной поверхности: ix (м4)
Водоизмещение: M1 = M+m (т)
Поправка: h = (*ix)/ M1 (м)
Абсцисса ЦТ судна: Xg1 = (M*xg+m*X)/M1 (м)
Аппликата ЦТ судна: Zg1 = (M*zg+m*Z)/M1 (м)
Аппликата поперечного метацентра: Zm1 (м)
Поперечная метацентрич. высота: h1 = Zm1-Zg1-h (м)
Коэффициент поперечной остойчивости: к = M1*h1 (т*м)
Zm1 = Zc+r (при различных осадках носом и кормой)
dн |
dк |
Zc |
r |
6,1 |
5,7 |
3,33 |
3,97 |
6,15 |
5,75 |
3,34 |
3,95 |
6,35 |
5,75 |
3,44 |
3,9 |
6,45 |
5,8 |
3,46 |
3,85 |
6,55 |
5,85 |
3,5 |
3,8 |
График зависимости коэффицента поперечной остойчивости от уровня
воды в помищении рис 4.
