3.3. Расчеты ходкости.
3.3.1 Расчет сопротивления воды движению судна.
Расчеты сопротивления был выполнен по методике, приведенной в книге «Теория и устройство судов внутреннего плавания», В.А. Лесюков [1]. Расчет сопротивления проведен в таблице 3.3.-1.
Расчет сопротивления выполнен в таблице 3.3.1.
Сопротивление судна на глубокой воде. При определении сопротивления на глубокой воде задаем числа Фруда и вычисляем для каждого из них сопротивление движению судна. Диапазон скоростей на глубокой воде выбираем, чтобы ожидаемая скорость находилась внутри этого диапазона.
Коэффициент остаточного сопротивления проектируемого судна определяется по формуле:
B/T; ϕ; Ψ – характеристики формы судна – прототипа,
B/T’; ϕ’; Ψ’- характеристики формы проектируемого судна
Сопротивление воды на мелководье. По графику для определения сопротивления воды на мелководье, определяем коэффициент мелководья. Далее определяем сопротивление на мелководье по формуле:
где, mHϕ - коэффициент мелководья,
R∞ - сопротивление на глубокой воде.
Таблица 3.3.-1.
Исходные данные: |
L, м =99,0м |
|
= 0,916 |
= 0,983 |
шер = 0,0006 |
V=86,4м3 |
, м2 =170 |
|
= 0,779 |
, т/м3 = 1 |
вч = 0,0006 |
|
Расчетные величины и формулы для их определения |
Скорость υ, м/с |
|||||
3,12 |
4,36 |
5,61 |
6,86 |
8,10 |
9,04 |
|
Квадрат скорости υ2, м2/с2 |
9,71 |
19,04 |
31,47 |
47,01 |
65,65 |
81,68 |
Число Фруда Fr |
0,10 |
0,14 |
0,18 |
0,22 |
0,26 |
0,29 |
Число Рейнольдса |
196*106 |
275*106 |
353*106 |
432*106 |
510*106 |
569*106 |
Коэффициент трения |
0,0019 |
0,0018 |
0,0017 |
0,0017 |
0,0017 |
0,0016 |
Коэффициент остаточного сопротивления прототипа |
0,78 |
0,84 |
0,89 |
1,05 |
1,36 |
1,95 |
KB/T = f (Fr, B/T) |
1,120 |
1,105 |
1,080 |
1,075 |
1,070 |
1,065 |
KB’/T’ = f (Fr, B’/T’) |
1,060 |
1,050 |
1,045 |
1,040 |
1,035 |
1,030 |
KψL = f (Fr, ψL) |
1,180 |
1,120 |
1,110 |
1,100 |
1,110 |
1,130 |
Kψ’L = f (Fr, ψ’L) |
1,400 |
1,300 |
1,250 |
1,200 |
1,250 |
1,350 |
Kφ = f (Fr, φ) |
1,250 |
1,300 |
1,340 |
1,650 |
2,100 |
1,450 |
Kφ’ = f (Fr, φ’) |
1,250 |
1,300 |
1,340 |
1,650 |
2,100 |
1,450 |
Коэффициент остаточного сопротивления |
0,0007 |
0,0008 |
0,0008 |
0,0010 |
0,0012 |
0,0017 |
Добавка к коэффициенту трения |
0,0006 |
0,0006 |
0,0006 |
0,0006 |
0,0006 |
0,0006 |
Общий коэффициент трения |
0,0025 |
0,0024 |
0,0023 |
0,0023 |
0,0023 |
0,0022 |
Сопротивление трения, кН |
18,12 |
34,30 |
55,29 |
80,99 |
111,32 |
137,07 |
Остаточное сопротивление, кН |
5,05 |
10,85 |
19,23 |
34,99 |
61,32 |
103,12 |
Коэффициент выступающих частей |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
0,00015 |
Сопротивление выступающих частей, кН |
1,09 |
2,14 |
3,53 |
5,27 |
7,37 |
9,17 |
Сопротивление на глубокой воде, кН |
24,25 |
47,28 |
78,05 |
121,25 |
180,01 |
249,36 |
Коэффициент мелководья |
1,05 |
1,15 |
1,25 |
1,3 |
1,4 |
1,45 |
С |
25,47 |
54,37 |
97,56 |
157,63 |
252,02 |
361,57 |
|
0,32 |
0,23 |
0,18 |
0,15 |
0,12 |
0,11 |
Сопротивление по течению |
25,02 |
54,01 |
97,22 |
157,31 |
251,72 |
361,29 |
Сопротивление против течения |
25,92 |
54,73 |
97,90 |
157,95 |
252,32 |
361,85 |
опротивление
на мелководье, кН
По результатам расчета построен график зависимости сопротивлений от скорости движения судна (рис.1).
Рисунок 1.
