1.5. Решение задачи курса с помощью программы «Определение водоизмещения судна и главных размерений».

Проверять свой ручной расчет студент может с помощью программы «Определение водоизмещения судна и главных размерений. exe». Программа запускается ярлыком. Она хранится в вычислительном центре кафедры.

На рисунке 1.1 показан интерфейс первого запускаемого окна. Белые поля в левой части экрана предназначены для введения исходных данных. Причем первая колонка – введение данных технического задания, постоянных коэффициентов. Две колонки предназначены для ввода данных по двум судам прототипам не исключается использования программ-

44

Далее заполняем столбцы 14, 15, 16, 17 и суммируя построчно вычисляем приращения статей нагрузки (столбец 18) В столбце 19 записывается весовая нагрузка проекта (столбец 2+столбец 18).

Сумма столбца 18 дает приращение весового водоизмещения – ; сумма столбца 19 – весовое водоизмещение проекта – .

.

Необходимо проверить, чтобы сумма столбца 18 равнялась

И в то же время ; вычисляется по уравнению

, (3.74)

Разница между и должна быть не более 2% . Если же разница больше, то необходимо искать ошибку или в исходных данных или в вычислениях.

Следующий этап проверки – соответствует ли вычисленное в таблице (суммирование столбца 19) полученному через главные размерения .

.

В общем случае , поскольку при выводе уравнения И.Г. Бубнова мы не учли производные высших порядков.

Поэтому здесь возможны две ситуации.

1. Разница между и

должна быть менее 5%. В этом случае можно провести некоторую корректировку главных размерений проектируемого судна и его весовой нагрузки и добиться необходимого равенства между и .

Например: В результате расчетов получено: кН при м, м, кН/м³ , м, , кН.

33

, (2.75)

Соотношение определяет в первую очередь начальную остойчивость, вместимость и влияет на ходкость судна. При установлении главных размерений следует уделять определенное внимание величине смоченной поверхности и ее изменений при различных и .

В исследованиях Мумфорда отмечается, что минимум смоченной поверхности для соответствует

, (2.76)

Однако отмечается [19], что можно изменять довольно в широких пределах, не увеличивая смоченную поверхность, т.е. выбирать исходя из имеющихся первостепенной важности соображений, не связанных с сопротивлениями, хотя на волновое сопротивление влияет гораздо сильнее, чем на сопротивление трения. Для полных судов, очевидно, чем меньше , тем меньше волновое сопротивление и, как правило, зачастую определяется из условий обеспечения начальной остойчивости.

Для промысловых судов ( ) КР – можно получить из выражения [33]

, (2.77)

где – коэффициент полноты площади ватерлинии.

В первом приближении его можно принять

, (2.78)

Тогда выражение (3.4.14) перепишется в виде

, (2.78)

Если известны , , то отношение можно получить по формуле

34

, (2.79)

Здесь следует отметить, значение , меньше чем 2.15, как правило, принимать не следует.

Для универсальных сухогрузных судов традиционного типа Л.М. Ногид рекомендует

, (2.80)

Для уширенных судов этого типа предлагается формула

ЦНИИМФ для определения сухогрузных судов использует формулу

, (2.81)

где – удельная грузовместимость по дедвейту.

Для танкеров, рудовозов рекомендуется [27]

, (2.82)

Для крупных пассажирских судов в среднем можно принимать [27]

, (2.83)

Для лесовозов дедвейтом DW до 9000 т включительно [14]

.

Для дедвейта свыше 9000 т

.

Для речных судов, особенно для малых рек, у которых осадка определяется путевыми условиями [29], можно определить по формулам

,

для буксиров–толкачей с гребными винтами в насадках

,

43

Приращение статей нагрузки по главным размерениям				Приращение статей нагрузки построчно, т	Нагрузка проекта
14	15	16	17	18	19
-	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-
		-
-	-	-	-
-	-	-	-
		-
-	-	-	-

42

Приращение статей нагрузки по независимым хар-ам
9	10	11	12	13
-	-	-		-
-			-
	-	-	-	-
-	-	-	-
-	-	-	-	-
	-	-	-	-
-			-
-	-	-	-
	-	-	-	-
	-	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-

35

для буксиров–толкачей с водометами

.

Соотношение характеризует запас плавучести судна и влияет на его вместимость, непотопляемость, остойчивость, как начальную, так и на больших углах крена. Для его определения в первом приближении можно воспользоваться зависимостями, предложенными различными авторами для отдельных типов судов.

А.В. Бронников [5] для предварительного определения универсальных сухогрузных судов рекомендует

– суда длиной более 100 м – ,

– суда длиной менее 100 м – ,

где – удельная грузовместимость судна м³/т , по зерновому грузу.

Если судно перевозит генеральный груз отношение должно быть увеличена на 1015.

Если известна удельная грузовместимость по дедвейту – , может быть определено по формуле

, (2.84)

Для комбинированных судов Желязков Ж.К. [11] предлагает следующую статистическую зависимость

.

Для наливных судов могут быть рекомендованы формулы [5]

,

,

где – коэффициент, отражающий соотношение между объемом танков изолированного балласта – и объемом грузовых танков – , – коэффициент использования длины судна L его танковой частью LТ – .

36

Среднестатистическое значение для лесовозов при осадках по летнюю и лесную – .Грузовые марки могут быть выражены формулами [14]

,

.

Полученное по приведенным выше формулам отношение может быть использовано при определении главных размерений судна, например, по уравнению И.Г. Бубнова.

Однако в дальнейших расчетах, когда уже будут определены – должно быть уточнено, и оно должно отвечать условию

,

где – определяется требованиями минимальной высоты надводного борта – Правилами о грузовой марке;

– определяется требованием начальной остойчивости.

, (2.83)

, (2.84)

где – базисный или табличный надводный борт;

– поправка на наличие или отсутствие седловатости верхней палубы;

– вычет на надстройки;

– коэффициент, значения которого принимаются:

при м;

при м.

, , вычисляются по Правилам о грузовой марке морских судов [42]; – коэффициент, принимаемый по таблице 2.1 для соответствующего типа судна; и – коэффициенты, определяемые по формулам

41

Таблица 1.4 – Вычисление по способу Бубнова

№	Наименование статей нагрузки	Нагрузка прототипа , т	Функциональные зависимости	Производные по главным размерениям
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Корпус с оборудованием
2	Энергетическая установка
3	Специальное оборудование		Независимая	-	-	-	-
4	Запас водоизмещения
Водоизмещение порожнём			-	-	-	-	-
5	Полезный Груз		Независимая	-	-	-	-
6	Топливо
7	Судовое снабжение
8	Специальное снабжение		Независимая	-	-	-	-
9	Экипаж со снабжением		Независимая	-	-	-	-
10	Жидкий балласт
Дедвейт			-	-	-	-	-
Полное водоизмещение
Суммы

40

; ;

; .

Тогда определяется как: .

Вычислив все коэффициенты уравнения (3.65), решаем систему (3.72) и определяем , , , и .

37

В.Л. Поздюнина – ;

Фан–дер–Флита – .