Явление слеминга

Слемингом называют мощные регулярные удары волн в днище носовой части корпуса; такое явление возникает при движении судна навстречу волне, когда совпадает опускание носовой части корпуса с набегающим навстречу гребнем волны и усиленной килевой качке.

Более редким бывает слеминг на промысловых судах при движении по волне за счет специфических кормовых обводов промысловых судов. Особенно характерен и опасен такой слеминг при выборке тралов кормового траления.

Явление слеминга опасно возможными нарушениями местной прочности и герметичности корпуса, дополнительными нагрузками на судовые машины и механизмы. Условиями слеминга являются:

1. L

2. КК =КП_бв 20 (второй сектор УДК)

3. =Т_2,3 где Т_2,3= -период собственных килевых или вертикальных колебаний судна*. Это соответствует резонансной килевой качки.

Задача может решать с помощью УДК Vсл определяют по вертикали опущенной из точки пересечения =L и =Т_2,3

Рис.26 Определение зоны слеминга по УДК.

Задание на работу:

Определить, на каких КК при заданной скорости судно будет испытывать резонансную бортовую качку.

Определить на какой скорости при следовании данным КК судно будет испытывать резонансную бортовую качку.

Определить зону тяжелой бортовой качки (ЗТБК).

Определить сектор курсов и диапазон скоростей, при которых судно будет находиться в состоянии наиболее пониженной поперечной остойчивости.

Определить зону пониженной остойчивости (ЗПО).

Определить зону слеминга.

Содержание отчета

Отчет должен быть составлен в соответствии с рекомендациями, данными в организационно-методических указаниях по проведению практических работ.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Протокол производства опыта кренования модели судна типа _______________________________________________________________

1. Время производства опыта:

начало__________________________

конец_________________________________

2. Место производства опыта:

____________________________________________________________

3. Опыт производили:

4. Удельный вес воды;____________________________________м ; кН/м³

5. Особые замечания______________________________________________

6. Осадка модели судна в момент опыта. Во время опыта кренования были измерены осадки на носовом и кормовом перпендикулярах с левого и правого бортов отдельно.

Таблица 1

Район измерения	Левый борт	Правый борт	Среднее значение
Носовой перпендикуляр		Осадка модели, им
Кормовой перпендикуляр

При расчете водоизмещения в момент кренования принимает осадки, мм:

• носом d_к

• кормой d_н;

• среднюю d_ср на миделе.

Водоизмещение модели, определенное по кривым элементов теоретического чертежа /или по диаграмме посадок/:

Весовое водоизмещение модели Δ_м находится как сумма весов порожней модели Δ_м.n и принятых на модель грузов ΣP_гр:

7. Балласт для кренования. В качестве кренящего балласта были использованы грузы массой __ кг, каждый из них ранее взвешен, замаркирован, и расположены они в следующих местах.

Таблица 2

Номер груза	Масса груза Рim, кг	Район размещения груза
		Борт	ЦТ от ОЛ, м	ЦТ от ДО, м	ЦТ от миделя, м
1
2
3
4

Общая масса крен-балласта для кренования

8. Приспособление для измерения наклонений модели при креновании: _________________________________________________________________

а/ отвес /весок/ и транспортир для измерения углов крена;

б/ весок, ванночка с водой, измерительная линейка.

Таблица 3

Измеряемая величина	Значение
Длина веска
Масса ванночки с водой, кг
Место установки ванночки с водой /положение ее центра тяжести/: растояние от мидель-шпангоута Х, мм расстояние от ДП Y, мм расстояние /отстояние/ ОП Z, мм
Размеры ванночки, мм: a, b, c

9. Состояние нагрузки в момент опыта характеризуется следующими излишними /добавленными/ грузами.

Таблица 4

№ п/п	Статья нагрузки		Вес, Н	Плечо, м			Момент, Н·м
				X	Y	Z	Mx	My	Mz
1	2		3	4	5	6	7	8	9
1	Балласт для кренования	1
		2
		3
		4
2	Приспособление для кренования
3	Дифферентующий груз в колодцах: носовом кормовом
Всего добавленных грузов

После суммирования по графам 3, 7-9 находим:

10. Водоизмещение модели, Н,

Δ = Δ’’ + ΣP_i

где Δ’’ – вес модели без оснастки по паспорту модели, Δ’’ = mg;

ΣP_i – суммарный вес дополнительных грузов /из табл. 4/.

Водоизмещение модели Δ, полученное взвешиванием, сравнивается с водоизмещением Δ’ , определенным по измеренным осадкам /см. п. 6/ с помощью диаграммы посадок /из паспорта модели/.

Разница в полученных водоизмещениях составляет

11. Перенос крен-балласта производится в порядке, указанном в табл. 5.

Таблица 5

Номер наблюдения	Номер груза крен-балласта
	Правый борт	Левый борт
1	2	3
0	1, 3	2, 4
1	1, 2, 3	4
2	1, 2, 3, 4
3	2, 3, 4	1
4	2, 4	1, 3
5	4	1, 2, 3
6		1, 2, 3, 4
7	1, 2	3, 4
8	1, 2, 3, 4
9		1, 2, 3, 4
10	1, 2, 3, 4
11	1, 3	2, 4

Плечи переноса крен-балласта L = ––––––– м.

12. Показание веска в миллиметрах или показание крена в градусах.

Таблица 6

Отклонение веска	Номер наблюдения
	0	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Среднее показание αi, мм
Среднее показание αi, град

13. Период бортовой качки Т_θ .

_________________________________________________________________

При нагрузке, соответствующей водоизмещению порожнем и опыту кренования, было выполнено раскачивание модели с целью определения периода ее бортовой качки. Секундомером было измерено время полных колебаний модели, с:

При Δ = ––––––––– Н Т_{е =} ––––––––– с

При Δ₁ = ––––––––– Н Т_{е =} ––––––––– с

Приложение 2

Расчет водоизмещения и координат центра тяжести модели судна порожнем по данным опыта кренования

__________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Общая часть.

Настоящий расчет выполнен по результатам кренования модели

______________________________________________________________________

2. Определение осадок модели при креновании. Осадки модели определены по маркам углубления. В результате принимаются следующие значения теоретических осадок модели на перпендикулярах и миделе:

осадка носом d_н = –––––– м;

осадка кормой d_к = –––––– м;

осадка на миделе d = –––––– м;

3.Определение дифферента, водоизмещения, абсциссы центра тяжести и аппликаты поперечного метацентра модели

______________________________________________________________________

Дифферент модели в процессе опыта, рад:

где L – длина модели между перпендикулярами, м.

Водоизмещение модели определено двумя способами: взвешиванием модели с оснаткой в условиях опыта и по диаграмме покой в условиях опыта и диаграмме посадок модели /из паспорта модели/ с использованием осадок, определенных в п.

В результате принимается следующее значение водоизмещения модели:

Δ = –––––––– Н.

Абсцисса центра тяжести модели определяется по диаграмме посадок модели: ______________________________________________________________________

X_g = –––––––– м.

Аппликата поперечного метацентра определяется по диаграмме начальной остойчивости /из паспорта модели/ с использованием ранее определенных значений X_g и Δ:

Z_m = –––––––– м.

4. Вычисление моментов от переноса грузов и кренящих моментов. Значение плеч переноса крен-балласта, весов групп крен-балласта, порядок переноса приняты из Протокола кренования /табл. 4 и 5/. Вычисление моментов выполнено в таблице 1, Н·м:

Таблица 7

Номер наблюдения	Вес переносимого груза, Н	Плечо переноса, м	Момент переноса, Н·м
1	2	3	4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Примечание. При переносе груза с левого борта на правый плечо переноса имеет знак плюс, а с правого на левый - знак /-/ минус.

5. Вычисление углов крена. Длина весков α и их показания взяты из Протокола кренования К или сняты показания углов крена по транспортиру. Вычисление углов крена выполнено в табличной форме.

Таблица 8

Номер наблюдения	Показание веска i, мм	Приращение отклонения , мм	Приращение угла крена	Показание веска αi, мм	Приращение отклонения , мм	Угол крена αi
1	2	3	4	5	6	7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6. Вычисление поперечной метацентрической высоты модели при креновании. Значения моментов переноса δМ_i приращения угла крена tgθ_i (δθ) приняты из пп. 4, 5 настоящего расчета.

Вычисления выполнены способом наименьших квадратов и сведены в таблицу.

Таблица 9

Номер наблюдения		, Н·м		,Н·м		,м	,м
1		2	3	4	5	6	7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Сумма Σ

Метацентрическая высота, полученная при креновании, м:

где n – количество наблюдений.

Метацентрическую высоту можно вычислить но формуле

где М_кр = Р_il_i, H· м; Δ – водоизмещение, м; θ^o – приращение угла крена, град.

7. Вычисление погрешностей опыта и определение расчетного значения метацентрической высоты.

7.1. Среднеквадратическая абсолютная погрешность одного наблюдения

По правилам Регистра /морского/ 1990 г. при качественно выполненном креновании (ст. 1.5.IX, с. 416, ч. 4. Остойчивость, т. 1)[5] полученная метацентрическая высота принимается в расчет без вычета из нее вероятной ошибки опыта. Кренование качественно (ст.1.5.11.6.1):

а) если для каждого измерения удовлетворяется условие

Измерения, не удовлетворяющие этому условию, исключаются из обработки с соответствующими изменениями общего количества n и повторным вычислением метацентрической высоты h_к;

б) если вероятная ошибка опыта /ст.1.5.II.2/

удовлетворяет условию при и при

Коэффициент tα принимают по ( табл. 1.5.11).

n	8	9	10	11	12	13	14	15
tαn	5,4	5,0	4,8	4,6	4,5	4,3	4,2	4,1

в) если с учетом величин h и l_max при наихудших по их значениям расчетных вариантах нагрузки удовлетворяется условие

или 0,10L_max

смотря по тому, что меньше, но не менее 4 см;

г) если общее количество удовлетворительных измерений не менее восьми, из расчета исключается не более одного измерения. В ходе практической работы за достаточную точность Можно принять .

7.2. Если требования п. 7.1, б не выполняются, следует принимать в расчет полученное при креновании значение метацентрической высоты за вычетом вероятной ошибки опыта, т.е.

h'_к = h_к - δ₂ = (ст. 1.5.12 Регистра)

8. Вычисление инерционного коэффициента модели судна. Период собственных бортовых колебаний, измеренный при проведении опыта, принят из Протокола кренования п. 13: Т₀ = .

Инерционный коэффициент модели судна

где В – ширина модели судна, м.

9. Вычисление координат центра тяжести модели судна в условиях опыта

,

где Z_c, r и Z_m определяются по гидростатическим кривым или по диаграмме остойчивости (при значительных дифферентах), приведенных в паспорте модели.

Абсцисса центра тяжести модели судна при нагрузке в момент опыта определяется по гидростатическим кривым при условии, что X_g = X_c или по диаграмме посадок (при значительных дифферентах), приведенным в паспорте модели:

X_g =

10. Расчет водоизмещения, координат центра тяжести и посадки модели судна порожнем. Вес и статические моменты веса излишних и недостающих грузов приняты из Протокола кренования модели /табл. 4/. Расчет выполнен в предложенной далее таблице.

Таблица 10

Статья нагрузки	Вес, Н	Плечо, м			Момент, Н·м
		X	Y	Z	Mx	My	Mz
Модель судна в условиях опыта кренования
Недостающие грузы при данной загрузке по сравнению с опытом кренования груз N N N
Модель судна без недостающих грузов
Излишние грузы в данном опыте груз N N N
Модель судна в данном опыте
Вес всех переменных грузов модели
Модель судна порожнем

С диаграммы посадок и начальной остойчивости модели судна для водоизмещения Δ_n и координаты Х_gn порожнем сняты:

- возвышение поперечного метацентра Z_m = , м;

- осадка носом теоретическая d_н = , м;

- осадка кормой теоретическая d_к = , м;

- осадка на миделе

, м.

11. Сводка результатов кренования:

Водоизмещение	Δ = Н.
Аппликата центра тяжести	Zg = м.
Абсцисса центра тяжести	Xg = м.
Осадка носом теоретическая	dн = м.
Осадка кормой теоретическая	dк = м.
Осадка на миделе теоретическая	d = м.
Возвышение поперечного метацентра	Zm = м.
Поперечная метацентрическая высота	H = м.
Период бортовой качки при проведении опыта	To = c.
Инерционный коэффициент	C = .