5.13 Гидродинамический расчёт рулей

Гидродинамический расчёт рулей заключается в определении гидродинамических характеристик (сил и моментов на баллере) для различных углов перекладки руля на переднем и заднем ходу судна.

Гидродинамическая сила и момент на баллере на переднем ходу определяются:

,

,

где , С_n – гидродинамические коэффициенты,

r_к 0,416 – коэффициент влияния корпуса,

– коэффициент попутного потока для винта в ДП;

– коэффициент влияния винта,

– отношение осевой скорости потока, вызванное винтом υ_а к скорости потока надвигающегося на движитель υ_р,

где k = 0.25 – учитывает удаление руля от диска винта,

– коэффициент нагрузки по упору,

м/с – скорость потока, надвигающегося на движитель.

Тогда ,

0,301,

1,665

Сделав предварительные вычисления можно записать:

кН;

, кН*м.

Гидродинамическая сила и момент на баллере на заднем ходу определяются:

,

,

где r_к = 1, так как ,

, тогда .

Сделав предварительные вычисления можно записать:

, кН;

, кНм.

Расчёт гидродинамических сил и моментов ведём в таблице 5.2 для переднего хода и в 5.3 для заднего хода.

Таблица 5.2 – Гидродинамические силы и моменты на переднем ходу

Угол перекладки, α, град.	6	12	18	24	30	36
	0.230	0.463	0.737	1.009	0.890	0.768
, кН	12,55	25,26	40,21	55,05	48,56	41,90
	0.170	0.201	0.228	0.251	0.322	0.377
, кНм	-0,68	0,05	2,04	5,08	10,72	13,43

Таблица 5.3 – Гидродинамические силы и моменты на заднем ходу

Угол перекладки, α, град.	6	12	18	24	30	36
	0.194	0.408	0.542	0.468	0.521	0.617
, кН	15,33	32,24	42,82	36,98	41,16	48,75
	0.052	0.130	0.186	0.222	0.215	0.249
, кНм	20,75	39,10	47,60	38,69	43,59	48,62

По результатам расчётов таблиц 5.2 и 5.3 строим зависимости N, М = f(α) (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 – Кривые действия руля

Заключение

В курсовом проекте спроектированы следующие судовые устройства: якорное, швартовное, буксирное и рулевое; выбраны спасательные средства проектируемого судна.

Судовые устройства в проекте подобраны, спроектированы и размещены в соответствии с Правилами Российского Морского Регистра судоходства [1].

Список литературы

1. Российский Морской Регистр Судоходства. Правила классификации и постройки морских судов: В 2 т. – СПб, 2020.

2. Российский Морской Регистр Судоходства. Правила по оборудованию морских судов.– СПб, 2020.

3. Матвеев, А.И., Калинина, Н.В. Основы конструирования общесудовых устройств: учеб. пособие // А.И. Матвеев, Н.В. Калинина; НГТУ. Н.Новгород, 2011.

4. Проектирование общесудовых устройств : Учебное пособие /В.В.Зайцев и др./ Николаев: Из-во «Илион», 2004.-300 с. 5. Сайт ООО "Ремера" - производство веревок. Санкт-Петербург. URL: http://remera.ru дата обращения 14.05.20. 6. Международный кодекс для судов, эксплуатирующихся в полярных водах (Полярный кодекс).РЕЗОЛЮЦИЯ MSC.385(94) от 21 ноября 2014 года) и РЕЗОЛЮЦИЯ MEPC.264(68) от 15 мая 2015 года.