10 Проверка остойчивости судна

10.1 Расчет грузовместимости

Эпюра емкости приведена на рисунке 10.1. Объемы остальных помещений приведены в таблице 10.1-Теоретические и расчетные объемы помещений.

Таблица 10.1-Теоретические и расчетные объемы помещений

Помещение	Теоретический объем, V,м^3	Коэффициент проницаемости μ	Расчетный объем, Vμ, м^3
Форпик	435,6	0,95	413,8
Двойное дно 1 трюма	224	0,98	219,5
Двойные борта 1 трюма	482,4	0,98	472,7
Двойное дно 2 трюма	217	0,98	213
Двойные борта 2 трюма	571,2	0,98	559,7
Грузовой трюм 1	2150	1	2150
Грузовой трюм 2	2000	1	2000
Машинное отделение	1190	0,85	1011,5
Ахтерпик	141	0,95	134

11 Расчет сопротивления движению судна

В настоящем разделе рассматриваются сопротивления движению судна в полном грузу для различных условий.

11.1 Сопротивление движению судна на тихой глубокой воде

Расчет сопротивления выполняется по методу Карпова А.Б.

По этому методу коэффициент остаточного сопротивления рассчитываются по формуле:

,

где =0,79+0,07T/B- коэффициент влияния относительной ширины корпуса;

-коэффициент, учитывающий влияние продольнольной полноте судна;

φ=δ/β=0,835/0,99=0,843.

-коэффициент влияния скоростного режима;

-площадь смоченной поверхности судна.

Площадь смоченной поверхности судна рассчитывается по формуле Карпова:

м²

Расчет сопротивления и буксирной мощности приведен в таблице 11.1.

N п/п	Величина, формула	Ед. изм-я	-2,5	-2,0	-1,5	-1,0	-0,5	vs	+0,5
1	Скорость хода, vs	узл	8	8,5	9	9,5	10	10,5	11
2	Скорость хода, v	м/с	4,12	4,38	4,64	4,89	5,15	5,4	5,67
3	Число Фруда	-----	0.1374	0.146	0.145	0.1631	0.1717	0.1803	0.188
4	Число Рейнольдса	-----	2,41E+08	2.56E+8	2.71E+8	2.86E+8	3.01E+8	3.16E+8	3.31E+8
5		----	0.814	0.814	0.814	0.814	0.814	0.814	0.814
6		---	1.367	1.3909	1.416	1.445	1.476	1.510	1.548
7		----	0.167	0.155	0.1447	0.1362	0.1296	0.1246	0.1214
8		----	0.001502	0.001507	0.001518	0.001539	0.001574	0.001626	0.001702

9		Коэф.-т сопротивления трения эквивалентно гладкой пластины	----		0.001887	0.001872	0.001858	0.001845	0.001832	0.00182	0.00189
10	Надбавка на шероховатость			---	0.0006
11	Надбавка на выступающие части			---	0.00008
12	Коэф.-т полного сопротивления			----	0.00407	0.00406	0.004064	0.00408	0.004127	0.004191		0.004191
13	Полное сопротивление			кН	61.363	69.098	77.406	86.405	96.258	107.187		119.48
14	Буксировочная мощность NR=R·v			кВт	252.323	301.89	358.083	421.916	491.76	578.48		675.56

Графики полного сопротивления и буксировочной мощности приведен на рисунке 11.1

Рисунок 11.1 –Графики Полного сопротивления и буксировочной мощности

11.2 Ледовое сопротивление

Рассчитывается по формуле Зуева В.А.:

,

где - плотность льда,;

- толщина льда, h=0.7м;

–функция сплоченности битого льда, .

Расчет сопротивления представлен в таблице 11.2 – Расчет ледового сопротивления.

Таблица 11.2 – Расчет ледового сопротивления

N п/п	Величина, формула	Ед. изм-я	Скорость, м/с
			0	1	1,5	2	2,5	3	3,5
1	Число Фруда	-----	0	0,0212063	0,03181	0,042413	0,053016	0,063619	0,074222
2	Сопротивление	кН	110,8	110,83	110,88	110,99	111,2	111,4	111,6

Продолжение таблицы 11.2

N п/п	Величина, формула	Ед. изм-я	Скорость, м/с
			4	4,5	5	5,5	6
1	Число Фруда	-----	0,084825	0,095429	0,106032	0,116635	0,127238
2	Сопротивление		111,9	112,16	112,5	112,8	113,2

График ледового сопротивления представлен на рисунке 11.2.

Рисунок 11.2 – График ледового сопротивления

11.3 Сопротивление в балластном переходе

N п/п	Величина, формула	Ед. изм-я	Скорость, м/с
			0	1	1,5	2	2,5
1	Скорость хода, vs	узл	0	1,94384	2,91576	3,88769	4,8596
2	Число Фруда	-----	0	0,033414	0,05012	0,06682	0,083535
3	Число Рейнольдса	-----	0	0,585E+8	0.877E+8	1.17E+8	1.46E+8
4		----	0.808	0.808	0.808	0.808	0.808
5		---	------	1.1805	1.20117	1.2255	1.2522
6		----	-----	0.45301	0.3895	0.33287	0.2827
7		----	------	0.000849	0.001115	0.001296	0.0014
8	Коэф.-т сопротивления трения эквивалентно гладкой пластины	----	------	0.002296	0.002168	0.00208	0.002019
9	Надбавка на шероховатость	---	0.0006	0.0006	0.0006	0.0006	0.0006
10	Надбавка на выступающие части	---	0.00008	0.00008	0.00008	0.00008	0.00008
11	Коэф.-т полного сопротивления	----	-------	0.003826	0.00396	0.00405	0.004105
12	Полное сопротивление	кН	0	2.7648	6.4434	11.728	18.539
13	Буксировочная мощность NR=R·v	кВт	0	2.7648	9.665	23.457	46.348

Продолжение таблицы 11.3

N п/п	Величина, формула	Ед. изм-я	Скорость, м/с
			4	4,5	5	5,5	6
1	Скорость хода, vs	узл	7,775378	8,7473	9,719222	10,69114	11,66307
2	Число Фруда	-----	0,133657	0,150364	0,167071	0,183778	0,200485
3	Число Рейнольдса	-----	2,34E+08	2,63E+08	2,93E+08	3,22E+08	3,51E+08
4		----	0.808	0.808	0.808	0.808	0.808
5		---	1,357183	1,403906	1,459182	1,525596	1,606893
6		----	0,172818	0,149565	0,133012	0,123158	0,120003
7		----	0,00149	0,001501	0,001541	0,001641	0,001838
8	Коэф.-т сопротивления трения эквивалентно гладкой пластины	----	0,001894	0,001865	0,001839	0,001816	0,001795
9	Надбавка на шероховатость	---	0.0006	0.0006	0.0006	0.0006	0.0006
10	Надбавка на выступающие части	---	0.00008	0.00008	0.00008	0.00008	0.00008
11	Коэф.-т полного сопротивления	----	0,004064	0,004046	0,00406	0,004137	0,004313
12	Полное сопротивление	кН	46,99292	59,19901	73,35069	90,43716	112,1976
13	Буксировочная мощность NR=R·v	кВт	187,9717	266,3956	366,7534	497,4044	673,1853

Графики полного сопротивления и буксировочной мощности в балластном переходе приведен на рисунке 11.3

Рисунок 11.3 - Графики полного сопротивления и буксировочной мощности в балластном переходе.

11.4 – Сопротивление движению судна на взволнованной воде

При движении судна на взволнованной поверхности воды необходимо учитывать сопротивление от набегающих волн. Это дополнительное сопротивление можно определить по формуле Давидсона:

,

где с=1,25- скорость распространения волны, м/с;

- высота волны, м;

- угол входа носовой ветви КВЛ.

Расчет сопротивления на взволнованной воде приведен в таблице 11.4 - Сопротивление движению судна на взволнованной воде.

таблица

График