10 Балластировка судна

Расчет производится для состояния судна «на приход».

Необходимо рассчитать комплекс мероприятий, обеспечивающий судну дифферент D_f = 0.

Вначале рассчитывается, на сколько надо изменить продольный момент нагрузки судна, чтобы получить необходимый дифферент, т.е. определить какой момент М_х0 необходим для создания дифферента, равного по величине, но обратного по знаку, действующего

М_х0 = - D_{f пр*} М_1м,

где D_{f пр}– дифферент судна «на приход».

Поскольку судно «на приход» имеет отрицательный дифферент, то заполняются танки, расположенные в нос от мидель-шпангоута – все пустые балластные танки, начиная с форпика, а также танки грязной воды 1.13…1.15.

Если балласта недостаточно, то производится удаление груза, начиная с верхнего помещения трюма № 4.

Таблица 9

Расположение балласта

Балластировка 1
Форпик 1.1	184…нос	191,7	11,00	2109	67,62	12963	103
Танк 1.2 ПрБ	168…184	175,4	9,01	1581	57,32	10056	124
Танк 1.3 ЛБ	168…184	175,5	8,98	1576	57,30	10056	124
Итого Балласта		542,6		5265		33075

М_х0 = -(-1,67)*19817,5 = 33075 тм

X_g1 = -21119/17234 = -1,23 м

М_х1 = -54194 + 33075 = -21119 тм

₁ = 16691,2 +542,6 = 17234 т

D_f1 = 17234*(-1,23 –(-1,33)) / 20484 = 0,09 м

X_с1 = -1,23 м

М_1М = 20484 тм

После того, как определены мероприятия по созданию необходимого продольного момента, производится уточнение:

- рассчитывается измененное значение абсциссы ЦТ судна X_g1 = ,

где М_х1 =М_х +М_х0;₁ =  + (Р_i);  , М_х – водоизмещение и статический момент водоизмещения «на приход»;(Р_i) – масса принятого балласта минус масса снятого груза;

- по значению ₁ из таблицы гидростатических элементов выбирается значениеX_с1; еслиX_g1 X_с1, то определяется остаточный дифферент

D_f1 = ,

и мероприятия по балластировке продолжаются до момента выполнения условия равенства абсцисс ЦТ и ЦВ.

Завершается задача заполнением таблицы нагрузок, соответствующей посадке судна «на ровный киль».

Таблица 10

Расположение балласта

Балластировка 2
Форпик 1.1	184…нос	191,7	11,00	2109	67,62	12963	103
Танк 1.2 ПрБ	168…184	160,0	9,01	1442	57,32	9172	124
Танк 1.3 ЛБ	168…184	160,1	8,98	1437	57,30	9172	124
Итого Балласта		511,8		4988		31306

М_х0 = -0,09*20484 = -1769 тм

X_g1 = -22888/17203 = -1,33 м

М_х1 = -21119+(-1769)=-22888 тм

₁ = 17234 -(542,6 -511,6)=17203 т

D_f1 = 0,00 м

X_с1 = -1,33 м

М_1М = 20446 тм

Z_g = (143022,6 + 4988) / 17203 = 8,60 < 9,34 - остойчивость обеспечена

11 Расчет буксировочного сопротивления и эффективной

мощности главного двигателя

Буксировочное сопротивление судна R_бскладывается из сопротивления тренияR_три сопротивления формы R_ф, обусловленных вязкостью жидкости, и волнового сопротивления R_w, обусловленного весомостью жидкости

R_б=R_тр+R_ф+R_w.

В практических расчетах для определения буксировочного сопротивления используют гипотезу Фруда, согласно которой буксировочное сопротивление складывается из сопротивления трения R_тр, вычисляемого теоретически в зависимости от числа РейнольдсаRe =, гдеν - коэффициент кинематической вязкости (для морской воды при температуре 4Сν = 1,6_*10^-6 м²/с); и остаточного сопротивленияR_ост, определяемого по кривым, полученным в результате систематических испытаний, в зависимости от числа Фруда

Fr =

R_б= R_тр (Re) + R_ост(Fr).

Для расчета буксировочного сопротивления используется выражение

R_б=0,5ζρV²Ώ,

где ζ - коэффициент буксировочного сопротивления; ρ=1,025 т/м³ - плотность забортной воды; Ώ - площадь смоченной поверхности судна.

Площадь смоченной поверхности можно найти по эмпирической формуле Ώ=(3,4+ 0,5L).

Коэффициент буксировочного сопротивления определяется из выражения

ζ = ζ_тр + ζ_ост,

где коэффициент сопротивления трения ζ_тр= ζ_f + ζ_ш + ζ_ВЧ;

ζ_f = - коэффициент трения эквивалентной (по площади смоченной поверхности) технически гладкой пластины;

ζ_ш ≈0,4_*10^-3- надбавка на шероховатость длиной до 150 м;

ζ_ВЧ≈0,1_*10^-3- надбавка на выступающие части одновинтового судна длиной 130…200 м.

Коэффициент остаточного сопротивления ζ_остснимается с графика (Приложение Т).

Эффективная мощность главного двигателя N_еопределяется выражением

N_е = ,

где - пропульсивный коэффициент (в работе принимается ≈0,6).

Расчеты выполняются в табличной форме (см. таблицу 2).

Таблица 11