4. Определение характеристик качки и зон опасных курсовых углов и скоростей хода

Периоды свободных колебаний судна подсчитываются по приближенным формулам:

Определение зоны скоростей и курсовых углов, опасных из-за высокой вероятности появления резонансных колебаний, проводят по штормовым диаграммам.

В судовых документах обычно используется универсальная диаграмма Ремеза.

В курсовом проекте рассчитывают и строят штормовую диаграмму Власова ( на базе которых и создана диаграмма Ремеза). Эти диаграммы наглядней, а для волнения, близкого к регулярному, дают более точные рекомендации по выбору безопасных курсовых углов и скоростей хода.

На диаграммах Власова в полярных координатах, где лучи определяют курсовые углы, а концентрические окружности - скорость хода, выделяются резонансно-опасные зоны, рассчитанные для конкретного судна и определенного спектра волнения, характеризуемого длиной волны λ .

Условия резонанса – совпадение периодов свободных колебаний и кажущегося периоды волны каж , то есть времени прохождения последовательно идущих волн через мидель судна, движущегося со скоростью под некоторым курсовым углом . Зоной возможного резонанса принято считать зону определяющую 30 % отклонения от резонансного значения, то есть

Кажущийся период волны, скорость хода и курсовой угол связаны соотношением:

Для построения диаграммы Власова следовательно проводятсяконцентрические окружности, определяющие скорость хода судна(включая расчетную), и лучи под углами от 0 до 180 градусов, определяющие курсовые углы (при этом при равно 0° волнение

встречное, при 180° – попутное). В такой системе координат любое произведение cos представляется в виде вертикальной прямой.

Поэтому, два значения cos , подсчитанные при каж 0,7 и 1,3 , на диаграмме образуют зону скоростей и углов курса, опасных при бортовой качке, а при подстановке - опасную по вертикальной качке.

Искомые значения

7 Расчет и построение ходовых характеристик судна

Ходовые характеристики судна (ХХС) – это материалы, по которым можно рассчитать скорость движения судна в зависимости от состояния загрузки и режима работы судовой энергетической установки, определить потребное ходовое время и запас топлива на рейс, а также установить оптимальный режим работы СЭУ для достижения требуемой скорости в тех случаях, когда движение на полном ходу не экономично. ХХС в судовых документах представляют так называемые паспортные диаграммы, получаемые обычно при сдаточных ходовых испытаниях конкретного судна либо головного судна серии.

В курсовом проекте ХХС получают расчетным путем, как это делается на этапе проектирования в конструкторском бюро. Для этого рассчитываются зависимости сопротивлении воды движению, суммарные полезные силы упора движителей и затрачиваемой мощности от скорости движения и частоты вращения гребных валов, то

есть

Расчет сопротивления в курсовом проекте производится на основе методики, разработанной для судов смешанного плавания, по несколько упрощенным выражениям, учитывающим узкий диапазон геометрических параметров корпусов рассматриваемых судов.

Расчетная формула сопротивления воды движению судна имеет вид:

где ω – площадь смоченной поверхности корпуса рассчитывается по формуле

Исходные данные: L =112.5 B =6 T =3,5 p=1,025т/м³ V= 1,5*10 Ω =1911,37
1.		км/ч	10	15	19	22
2.		м/с	2,8	4,17	5,28	6,1
3.			210*10	312,75*10	396*10	457,5*10
4.			0,00108	0,00104	0,00101	0,0010
5.			0,00238	0,00142	0,0029	0,0037
6.			0,084	0,125	0,159	0,184
7.			0,0000545	0,000179	0,000369	0,00057
8.		кН	21,82	80,064	156,48	251,505

Данные х=2 р=1,025 nnx=6,25 W=0,161 t=0,173 Dв=1,8
1		км/ч	6	10	15	19	22
2		м/с	1,7	2,8	4,17	5,28	6,1
3		м/с	1,4263	2,3492	3,4986	4,43	5,1179
4			0,127	0,209	0,311	0,394	0,455
5			0,45	0,44	0,42	0,4	0,38
6			0,082	0,078	0,075	0,072	0,07
7			341,558	333,97	318,787	303,607	288,427
8			5125,760	4875,72	4688,20	4500,67	4375,65
9	Rгр			21,82	80,064	156,48	251,505