4.4 Приближенные способы определения буксировочной мощности.

Для решения практических задач, связанных с сопротивлением судна, обычно пользуются приближенными способами расчёта буксировочной мощности или сопротивления судна.

Достаточно просто приближённое значение буксировочной мощности может быть рассчитана способом адмиралтейских коэффициентов по формуле :

где – весовое водоизмещение судна, т ;

–скорость судна в м/с, которая равна скорости в узлах, умноженной на 0.514, т.е ;

–адмиралтейский коэффициент, зависящий от числа Фруда, значение которого можно определить по графику рис 4.5.

Рис 4.5. График изменения адмиралтейского коэффициента ,

Более точное значение буксировочной мощности можно получить пересчетом с прототипа, близкого по форме обводов, используя адмиралтейскую формулу:

где «п» относится к данным прототипа.

Для расчёта буксировочной мощности при изменение осадки судна можно использовать адмиралтейскую формулу 4.16, рассчитав амиралтейский коэффициент для судна с исходной осадкой по формуле :

Приближенный расчёт буксировочной мощности Э.Э Пампеля производится по формуле:

Коэффициент рассчитывается по формуле:

где ; при L<100м; при L>100 mгде– коэфициент общей полноты.

Безразмерный коэффициент определяется подиаграмме Пампеля (Рис 4.7) в зависимости от коэфицента и относительной скорости,

где скорость судна в узлах.

Более точный способ расчёта буксировочной мощности предложил Ю.А. Будницкий. Способ основан на обработке материалов модельных испытаний, выполненных в опытных бассейнах и натурных испытаниях судов, проведенных в ряде государств.

Буксировочная мощность представляется формулой:

где определяется по графику базового судна (рис 4.6), имеющегои, в зависимости от D и( в узлах );

коэффициент, определяемой по графику (рисунок 4.8) в зависимости от числа Фруда Fr и относительной длины

Рис. 4.6 Буксировочная мощность базового судна

коэффициент, определяемый по графику рис. 4.9 в зависимости от и параметраFr.

Рис. 4.7. Диаграмма Пампеля

Рисунок 4.8. Зависимость коэффициента оти Fr

Рисунок 4.9. Зависимость коэффициента оти параметраFr

Расчёт буксировочной мощности и сопротивления удобно вести в табличной форме. Значительно точнее величину сопротивления судна рассчитывают способами, использующими результаты серийных испытаний моделей судов в опытовых бассейнах. В основу этих методик положено разделение коэффициента полного сопротивления на две составляющие: вязкостную и остаточную, т.е.

Вязкостную составляющую с достаточной точностью рассчитывают с помощью хорошо разработанных теоретических зависимостей и формул. Коэффициент остаточного сопротивления подобной по форме корпуса модели определяют путем проведения испытаний в опытовых бассейнах и принимают его таким же для натурного судна, т.е.при равенстве чисел Фруда модели и судна .

По результатам серийных испытаний моделей в опытовых бассейнах разрабатываются графики зависимостей от чисел Фруда и поправок, учитывающих отличие соотношения размерений, формы шпангоутв и коэффициентов полноты модели и судна и др.

Существует несколько методик расчета на базе серийных испытаний моделей судов в различных бассейнах. К ним относятся графики, полученные обработкой испытаний моделей в отечественных бассейнах «Серии 60», и в вашингтонском и голландском бассейнах.

Наиболее точно сопротивление судна R можно определить путем проведения модельных испытаний в опытовом бассейне.

Для определения истинного значения полного сопротивления судна R и оценки правильности расчетов проводят буксировочные испытания судна. В период сдачи построенного на верфи судна проводят его ходовые испытания на «мерной миле» в море для измерения достигнутой сдаточной скорости