Список терминов, обозначений, сокращений

 - Коэффициент общей полноты;

L -Длина по грузовой ватерлинии;

- Длина между перпендикулярами

- Коэффициент продольной полноты

- Коэффициент полноты мидель-шпангоута

- Удельное остаточное сопротивление;

- Относительная скорость;

- Коэффициент остаточного сопротивления

- Надбавка на шероховатость

- Коэффициент сопротивления выступающих частей

- Коэффициент сопротивления

- Коэффициент волнового сопротивления;

- Коэффициент сопротивления трения

Fr – Число Фруда;

k – Коэффициент влияния формы тела на вязкостное сопротивление (формфактор);

 - относительная длина судна

- Скорость судна в узлах;

- Скорость судна в метрах в секунду;

- Полное сопротивление

- буксировочная мощность

Приложение 2.

Способы приближенного определения остаточного сопротивления судна на основании серийных испытаний моделей

Серия быстроходных и среднескоростных судов. Для расчета сопротивления судов с низкими значениями коэффициента общей полноты  могут быть использо­ваны результаты испытаний моделей систематической серии Японской судострои­тельной исследовательской ассоциации и отечественной серии быстроходных и сред­нескоростных судов (табл. П.1). Отечественная серия предназначена для опреде­ления сопротивления судов с малыми  и отношением L/B и большими значениями отношения В/Т, преимущественно контейнерных и грейдерных судов, в том числе с горизонтальным способом погрузки, а также лихтеровозов.

Приведенные на рис. П. 1 чертежи корпуса и штевней исходной модели серии выполнены применительно к одновальному варианту расположения движительного комплекса, однако без изменения обводов «голого корпуса» они могут быть исполь­зованы и для двухвальных вариантов, что было осуществлено при самоходных испытаниях моделей серии. Основные геометрические характеристики корпуса при­ведены в табл. П.1. Продольное положение центра величины изменялось в пре­делах = —0,0250,028 для V-образных носовых обводов и = —0,0170,020 для бульбовых, смещаясь в корму с уменьшением коэффициента .

При расчете сопротивления судна по материалам данной серии с использованием традиционной схемы разделения сопротивления на составляющие коэффициент остаточного сопротивления определяется по формуле

(П.2)

Коэффициент снимается с рис. П.2 или П.3 в зависимости от формы носовой оконечности. Коэффициент влияния несоответствия отношения L/B опре­деляется из рис. П.4 или П.5 как отношение значений коэффициента для расчетного значения L/B и стандартного L/B = 5,64; .

Коэффициент влияния , учитывающий несоответствие расчетного и стандарт­ного значений B/T = 3.5, непосредственно снимается с диаграммы рис. П.6.

Результаты испытаний моделей серии могут быть использованы и для расчета сопротивления но схеме, основанной на физических принципах разделения на со­ставляющие. В этом случае коэффициент расчетного полнового сопротивления в зависимости (VI.16) определяется но формуле

(П.3)

Коэффициент снимается с рис. П.2 или П.3 как разность значений ко­эффициентов , соответствующих расчетному Fr и минимальному на графике значению Fr = 0,17:

.

Рис. П.1. Теоретический корпус и штевни исходной модели серии быстроходных и среднескоростных судов.  - V-образная носовая оконечность;    - бульбообразная носовая оконечность.

Рис. П.2. зависимость от  для судов с V-образной носовой оконечностью (L/B = 5,64; B/T = 3,5).

Рис. П.3. Зависимость от  для судов с бульбообразной носовой оконечностью (L/B = 5,64; B/T = 3,5).

Рис. П.4. Зависимость от L/B для судов с V-образной носовой оконечностью (B/T = 3,5).

Рис. П.5. Зависимость от L/B для судов с бульбообразной носовой оконечностью (B/T = 3,5).

Коэффициент рассчитывается как отношение коэффициентов для рас­четного LIB и стандартного L/B = 5,64, определенных по графикам рис. П.4 или П.5, аналогично определению коэффициента :

Коэффициент влияния снимается с графика на рис. П.7. При определе­нии сопротивления в соответствии с зависимостью (VI.16) коэффициент влияния формы корпуса на вязкостное сопротивление k рассчитывается по формуле

(П.4)

При этом k() определяется по рис. П.8 в зависимости от формы носовой оконеч­ности. Коэффициент рассчитывается как отношение значений форм-фак­тора k для расчетного значения LIB и стандартного L/В = 5,64: , снимаемых с графика на рис. П.9. Коэффициент вычисляется аналогичным образом как значениям k, определяемым из рис. П.10 при расчетном значении L/B.

В качестве примера в табл. П.1 выполнен расчет буксировочной мощности судна с горизонтальным способом погрузки со следующими основными элементами:

L = 128,7 м; L/B = 6,71; В/Т = 3,2;  = 0,604;  = 2726 и V-образными носовыми обводами. Здесь и в последующих примерах  = 1026 кг/м³.

Рис. П.6. Зависимость коэффициента влияния от B/T.

Рис. П.7. Зависимость коэффициента влияния от B/T.

Рис. П.8. Зависимость формфактора k от  (L/B = 5,64; B/T = 3,5).

1 - V-образчая носовая оконечность; 2 - бульбообразная носовая оконечность.

Рис. П.9. Зависимость формфактора k от L/B (В/Т = 3,5).

1 - V-образная носовая оконечность; 2 - бульбообразная носовая оконечность.

Рис. П.10. Зависимость k от отношений L/B и B/T.

Таблица П.1. Расчет буксировочной мощности по материалам серии быстроходных и среднескоростных судов

№ п/п.	Обозначение расчетных величин	Численные значения
1		13	14	15	16	17	18
2		6,70	7,20	7,73	8,24	8,75	9,27
3		44,89	51,84	59,60	67,90	76,56	85,93
4		0,190	0,202	0,218	0,232	0,248	0,262
5	, (см. Рис. П.2)	0,790	0,840	0,980	1,170	1,360	1,550
6	(см. Рис. IV.4)	0,705	0,703	0,778	0.776	0,745	0,774
7	(см. Рис. П.16)	1,018	1,020	1,019	1,022	1,012	1,003
8		0,567	0,602	0,777	0,928	1,025	1,203
9		5,356	5,756	6,179	6,587	6,995	7,410
10	[по формуле (II.4)]	1,699	1,684	1,668	1,654	1,642	1,630
11		0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
12		0,15	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
13		2,716	2,736	2,895	3,032	3,117	3,283
14	, кН	171,04	198,24	241,55	288,96	334,98	394,38
15	, кВт	1146	1427	1867	2381	2931	3656

Серия судов с умеренной полнотой обводов. Область значений коэффициента  = 0,600,80 охватывает большую часть морских транспортных судов различных типов и назначения, включая универсальные сухогрузные суда, среднетоннажные танкеры и рудовозы, суда для каботажных перевозок, а также транспортные суда флота рыбной промышленности. Для расчета сопротивления указанных судов могут быть применены материалы 60-й серии и серий. BSRA (табл. П.1, п. 1, 7). Тем же целям отвечает комплекс отечественных систематических серий (табл. П.1, п. 2), известный под названием «Серия морских транспортных судов» [12]. Указанный комплекс серий можно условно подразделить на основную серию (вариация соотношений главных размерений и коэффициента ) и ряд вспомогательных серий, охватывающих изменение геометрических характеристик формы обводов корпуса. Основные геометрические характеристики моделей названных серий приведены в табл. П.1. Изменение в зависимости от : = -(0,025—0,005) при =0,60,

= -0,005+0,015 при  = 0,70 и = +0,01+0,03 при  = 0,80. Изменение относительной длины составляло  = L/V¹¹³ = 5,007,50. Формы носовых шпан­гоутов: U-образные, промежуточные и V-образные.

Форма обводов моделей серии иллюстрируется рис. П.11 (=0,70). При частичном использовании результатов испытаний моделей серий по традиционной схеме Фруда (VI.12) рассчитывается по формуле

(П.5)

Коэффициент снимается с диаграммы рис. П.12. Коэффициент , учитывающий влияние относительной длины  = L/V^1/3, вычисляется как - отношение значений коэффициента снимаемых с диаграммы рис. П.13 соответственно для расчетного значения относительной длины  и стандартного значения , определяе­мого из рис. П.12. Коэффициенты и , произведение которых учитывает влияние отличия расчетного значения В/Т от принятого в серии (B/T = 2,5), определяются по графику на рис. П.14. Коэффициент , учитывающий влияние на различий между расчетными значениями и стан­дартными ( = — 0,015 для  = 0,60; = 0,005 для  = 0,70; = 0,02 для  = 0,80)

,

снимается с графиков рис. П.15. Выбор соответствующего графика определяется расчетным значением коэффициента .

Рис. П.11. Теоретический корпус и штевни моделей серии универсальных морских транспортных судов (6 = 0,70): а — U-образная носовая оконечность; б — V-об-разная носовая оконечность.

Рис. П. 12. Зависимость коэффициента остаточного сопротивления я стандартных значений относительной длины от (В/Т = 2,5).

По результатам испытаний моделей серии универсальных транспортных судов можно произвести приближенный расчет сопротивления при разделении его на физические составляющие согласно (VI. 16). В этом случае коэффициент Cwo опре­деляется по формуле

(VI 1.6)

Коэффициент Cwo( ) вычисляется как разность значений коэффициентов , снимаемых с графика на рис. П.12 для расчетного числа Fr и минимального на диаграмме Fr = 0,100,15:

Коэффициенты и определяются по графикам рис. П.13 и П.14 аналогично расчету по формуле (П.5). Для нахождения поправочного коэффи­циента на несоответствие в значениях служат диаграммы на рис. П. 16, каждая из которых относится к соответствующему значению коэффициента .

Рис. П.13. Зависимость коэффициента влияния от .

Рис. П.14. Зависимость коэффициентов влияния и от B/T.

Коэффициент влияния формы корпуса на вязкостное сопротивление k рассчи­тывается по формуле

где определяется по графику на рис. П.17 интерполяцией по коэффи­циенту между кривыми = const. Поправочные коэффициенты и снимаются с графиков на рис. П.13 и П.14 соответственно, также как при рас­чете по формуле (П.5).

В приведенном выше способе расчета сопротивления по материалам отечествен­ной систематической серии опущены диаграммы, позволяющие учесть влияние коэффициента вертикальной полноты носовой оконечности (формы носовых шпангоутов). Это представлялось возможным ввиду более слабого влияния послед­него на по сравнению с другими варьируемыми характеристиками. Предпола­гается, что зависимости поправочного множителя . от , построенные для моде­лей с U-образными шпангоутами, остаются в силе и для других обводов носовой оконечности. Полный комплект диаграмм и схема расчета, позволяющие учесть совместное влияние на сопротивление и , приведены в [l2].

В качестве примера в табл. П.2 выполнен расчет буксировочной мощности рыбопромысловой базы со следующими основными элементами: L = 186,5 м; LIB = 7,18; BIT = 3,34;  = 6,25; = 1,4 %Lpp; = 0,725;  = 5780 м²; и уме­ренно U-образными носовыми обводами.

Рис. П.15. Зависимость коэффициента влияния от .

Рис. П.16. Зависимость коэффициента от .

Рис. П.17. Зависимость форм-фактора k от  и .

Таблица П.2. Расчет буксировочной мощности по материалам серии судов с умеренной полнотой обводов

№ п/п.	Обозначение расчетных величин	Численные значения
1		12	13	14	15	16	17
2		6,18	6,70	7,20	7,72	8,24	8,75
3		38,19	44,89	51,84	59,60	67,90	76,56
4		0,144	0,156	0,168	0,180	0,193	0,204
5	, (см. Рис. П.12)	0,760	0,780	0,840	0,840	0,980	1,100
6	(см. Рис. П.15)	1,000	1,010	1,010	1,040	1,065	1,080
7	(см. Рис. П.13)	0,78	0,78	0,78	0,78	0,78	0,78
8	(см. Рис. П.14)	1,042	1,042	1,042	1,042	1,042	1,042
9		0,618	0,640	0,689	0,794	0,848	0,965
10		7,15	7,76	8,34	8,94	9,55	10,15
11	[по формуле (II.4)]	1,638	1,621	1,606	1,592	1,579	1,568
12		0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20
13		0,10	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
14		2,556	2,561	2,595	2,686	2,727	2,833
15	, кН	289,4	340,9	398,9	474,7	549,1	643,2
16	, кВт	1790	2280	2870	3660	4520	5630