2. Расчет элементов циркуляции

2.1. Теоретический метод определения установившегося диаметра циркуляции

Для малотоннажных судов (Д < 10000 т), можно использовать формулу Шенхера:

,

Для крупнотоннажных судов можно использовать формулы Г. Хаммера:

или ,

где – угол перекладки руля, рад;

V– объемное водоизмещение, м³

F_p– площадь руля

C_y– коэффициент подъемной силы руля,C_y =C_р, рассчитанный в первой части работы, при α = 35˚;

L– длина судна между перпендикулярами;

B– ширина судна;

K– эмпирический коэффициент, зависящий от отношения:

,

где S– площадь погруженной части ДП судна, определяется по формуле:

(м²),

где d– осадка судна, м.

Коэффициент К определяется интерполяцией из таблицы 2.

Таблица 2

V/(SL)	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12
K	0,845	0,670	0,550	0,460	0,40	0,370

2.2. Диаметр циркуляции, описываемой кормовой оконечностью

Диаметр циркуляции, описываемой кормовой оконечностью можно определить по формуле:

,

где L– длина судна, м;

 – угол дрейфа, град;

D_т– тактический диаметр циркуляции, м.

Угол дрейфа на установившейся циркуляции приблизительно может быть найден из выражения:

.

2.3. Тактический диаметр циркуляции (при угле перекладки руля 35˚)

Тактический диаметр циркуляции (при угле перекладки руля 35˚)найдем по формулам:

–в балласте,

–в грузу,

где – коэффициент полноты водоизмещения (табл.2);

Зависимость диаметра циркуляции от угла перекладки руля имеет вид:

По этой формуле найти тактический диаметр циркуляции при угле перекладки руля на полборта (15˚). Угол перекладки руля подставлять в градусах.

Данные для расчета диаметров циркуляции представлены в таблице 3.

2.4. Выдвиг судна на циркуляции

Выдвиг судна на циркуляции можно определить по формуле:

,

где V_o– начальная скорость судна, м/с;

T_мп– время мертвого промежутка, с;

R_ц– средний радиус циркуляции (R_ц=D_т/2);

К = ИК₂– ИК₁– угол поворота, град (90^о);

В – ширина судна, м.

2.5. Ширина полосы движения судна на циркуляции

Ширина полосы движения судна на циркуляции определяется по формуле:

.

2.6. Период установившейся циркуляции

Период установившейся циркуляции определяется по формуле:

, (секунды),

где V_ц– скорость судна на установившейся циркуляции м/с;

V_ц= 0,58V₀при перекладке руля «на борт» и

V_ц= 0,79V₀при перекладке руля на «полборта» (= 15°).

Порядок расчета элементов циркуляции:

1. Рассчитываем коэффициент К;

2. Рассчитываем диаметр установившейся циркуляции по обоим формулам – Шенхера и Хаммера;

3. Рассчитываем угол дрейфа, подставляя D_Ц, соответствующий тоннажу судна;

4. Рассчитываем тактический диаметр циркуляции для судна в грузу с рулем, переложенным на борт;

5. Рассчитываем тактический диаметр циркуляции для судна с рулем, переложенным на полборта;

6. Рассчитываем диаметр циркуляции кормы;

7. Определяем выдвиг судна в грузу;

8. Рассчитываем ширину полосу движения судна;

9. Определяем период установившейся циркуляции судна в грузу, используя D_Цдля своего варианта судна.

Таблица 3

Задания для расчета элементов циркуляции

№	Название судна	, м^3	L, м	В, м	d,м	Tмп, с	
1	«Б. Бутома» ОБО	131150	240,6	40	15,8	10	0,83
2	Танкер № 1	30360	186	23,4	9,8	5	0,83
3	Танкер № 2	182000	275	45,9	17,5	10	0,85
4	Танкер № 3	2470	69,9	11	4,6	5	0,80
5	«А. Туполев»	8500	108,5	19,4	5,7	5	0,69
6	«Худ. Моор»	32000	172	22,8	10,1	5	0,70
7	«Атлантик»	3200	77,5	13,6	5,0	5	0,59
8	«А. Каверзнев»	16000	126,7	19	7,0	5	0,69
9	Танкер № 4	45800	195	27	10,5	5	0,79
10	Сухогруз № 1	17900	140	19,7	7,6	8	0,69
11	Сухогруз № 2	9400	115	18,5	6,2	5	0,69
12	Сухогруз № 3	10000	127	19,2	6,6	6	0,62
13	Танкер № 4	115000	249,9	42,2	16,2	16	0,84
14	Контейнеровоз	95000	253,6	39,4	14,9	13	0,76
15	Судно Ро-Ро	29300	174	24	8,6	7	0,85