1. Расчет суммарного объема двух грузов для посадки без крена и дифферента.

Таблица 1. Распределение грузов по трюмам.

		m, т	x, м	z, м	mx, тм	mz, тм
1.	Команда, снабжение, провизия	55	-55,5	9,25	-2830	509
2.	Принятый груз
	Трюм №1
	Трюм №2
	Трюм №3
	Трюм №4
	Трюм №5
3.	Судовые запасы 100%	785	-29,3	4,34	-23022	3405
	Судовые запасы 10%	78	-34,0	8,38	-2650	654
4.	Поправка, ΔMz,					500/350
	Суммы

Рисунок 1. План размещения грузов.

Рисунок 2. Диаграмма осадок носом и кормой.

2. Проверка остойчивости.

Рисунок 3. Диаграмма контроля остойчивости.

2. Расчет условного изгибающего момента.

Рисунок 4.

Тема II. Динамика.

Исходные данные:

Задание.

1. Используя теоретический чертёж рассчитать смоченную поверхность судна для трёх осадок и построить графическую зависимость смоченной поверхности от осадки Ω = f(Т).

2. С помощью метода эквивалентной пластины рассчитать сопротивление трения судна в полном грузу. Скорость принять равной V_S = 10, 12, 14, 16, 18 узлов.

3. Определить параметры гребного винта, обеспечивающего максимальную скорость движения судна для полной осадки.

4. Определить вес гребного винта.

1. Расчёт смоченной поверхности судна.

Поверхность подводной части корпуса судна обычно не удаётся точно описать явной функцией от координат, поэтому используют различные приближённые методы расчёта. При использовании для расчёта теоретического чертежа с равноотстоящими шпангоутами, то согласно правилу трапеций смоченная поверхность судна определяется по формуле:

По результатам расчётов, сведённых в таблицу (см. таблицу 1), строим график зависимости смоченной поверхности от осадки Ω = f(Т).

Выбранные осадки:

Т₃ = 6,6м L₃ = 152,448м δ₃ = 0,606

Т₄ = 8,8м L₄ = 152,944м δ₄ = 0,637

Т_5(ГВЛ) = 11,0м L_5(ГВЛ) = 153,648м δ_5(ГВЛ) = 0,657

V₃ = 12.197,6м³ L/B = 8

V₄ = 17.136,1м³ B/T = 1,82

V_5(ГВЛ) = 22.208,0м³

2. Расчёт сопротивления трения.

Сопротивление трения находится по формуле:

,

где коэффициент сопротивления трения определиться:

- число Рейнольдса

Результаты расчёта сведены в таблицу 2. По ним строим график.

3. Расчёт полного сопротивления движению судна.

Расчёт произведён в табличной форме (см. таблицы 3.1 – 3.3).

Для расчёта использовались следующие данные, взятые с диаграмм:

х_с3 = 2,75 ψ₃ = 6,623 В₃/Т₃ = 3,03

х_с4 = 2,65 ψ₄ = 5,932 В₄/Т₄ = 2,273

х_с5 = 2,36 ψ_5(ГВЛ) = 5,466 В₅/Т₅ = 1,818 _(ГВЛ)

По результатам табличных расчётов строятся графики.

4. Расчёт элементов гребного винта, обеспечивающего максимальную скорость хода судна.

Приступая к проектированию гребного винта необходимо определить условия в которых находится будущий гребной винт.

Дисковое отношение определяется по двум условиям:

- по прочности

- из условия кавитации

z = 4 – число лопастей.

с^! = 0,060 коэффициент прочности материала (для нержавейки).

m^! = 1,15 – для транспортных судов.

D = (0,70,8)Т_к = 0.75ּ11 = 8,25м

Т_к = 11м – осадка по ГВЛ

Р_v = Р_d = 129кг/м² – давление насыщенных паров при температуре t⁰=10⁰С.

Р = R_x / (1-t) – упор гребного винта.

t = а·ψ – коэффициент засасывания для 1-го винта.

а = 0,7 – для одновинтовых судов.

ψ= 0,5δ – 0,05 = 0,5ּ0,711 – 0,05 = 0,2785 – коэффициент попутного потока.

t = 0.7·0,2785 = 0,195

R_x = 613,767 кН

z_р =1

Р₀ = 10.330кгс

По наибольшей Θ подбирают диаграммы для определения коэффициентов Н/D, λ_р и η_р. Расчёт производится в табличной форме (см. таблицу 5). По результатам расчёта строится диаграмма, с которой снимаются следующие данные:

V_max = 18 узлов, Н/D = 0,8514, η = 0,599, D = 5,838м.

5. Проверка гребного винта на кавитацию. (метод Папмеля)

Кавитация – явление вскипания воды на поверхности лопасти вследствие большого разряжения и нарушения сплошности потока.

Существует много схем проверки гребного винта на кавитацию. Наиболее часто применяется схема Папмеля. В соответствии с этой схемой рассчитывается критическое число оборотов, которое сравнивается с заданным числом оборотов. Критическое число оборотов определяется по формуле:

Коэффициент упора:

Коэффициент подъёмной силы:

Коэффициент разряжения:

ŕ = r/R = 0,7 δ = 0,08 ÷ 0,1

Если n < 0.9·n_кр, то винт не кавитирующий.

2,2с^-1 < 0.9·2,521 = 2,269с^-1 – кавитации нет.

6. Вес гребного винта.

Вес гребного винта определяется по формуле:

Момент инерции гребного винта определяется по формуле:

Используемые источники.

1. Артюшков Л.С., Ачкинадзе А.Ш., Русецкий А.А., судовые движители., Л., Судостроение.

2. Справочник по теории корабля. Том 1. Под редакцией Войткунского Я.И., Л., Судостроение, 1985.

3. Русецкий А.А. Судовые движители., Л., Судостроение, 1971.

4. Методичка по теории корабля. Под ред. Губарева В.В. Севмашвтуз.