2.4 Построение диаграммы статической остойчивости
Для построения диаграммы статической остойчивости необходимо пройти в меню Расчеты – Расчет пантокарен и ДСО. Ввести значения водоизмещения и центр тяжести судна, и нажать расчет. При этом получиться диаграмма статической остойчивости.
Рисунок 11 – Диаграмма статической остойчивости и диаграмма динамической остойчивости
Результаты расчета остойчивости по правилам Регистра России:
Расчетное водоизмещение D: 35752.000 тонн
Аппликата Ц.Т. судна Zg: 10.500 м
Площадь боковой парусности: 1211.800 м^2
Возвышение Ц.Т. площади парусности над КВЛ: 3.660 м
Плечо парусности: 9.435 м
Угол крена от постоянного ветра: 0.9 град
Амплитуда угла крена при качке: 15.0 град
Начальная поперечная метацентрич. высота ho: 1.032 м
Максимальное плечо восстанавливающего момента: 0.930м ( 0.20)
Угол максимума плеча ДСО: 45.0 град ( 30° )
Угол заката диаграммы: 77.8 град ( 60° )
Критерий погоды К: 2,9 ( 1.0 )
Исправленная метацентрическая высота: 1.032 м ( 0.150)
Площадь под кривой ДСО до угла крена 30°: 0.190 м*рад ( 0.055)
Площадь под кривой ДСО до угла крена 40°: 0.337 м*рад ( 0.090)
Площадь под кривой ДСО от 30° до 40°: 0.147 м*рад ( 0.030)
2.5 Расчет сопротивления морских судов методом Холтропа
Этот способ основан на обработке результатов испытаний почти двухсот различных моделей и натуральных судов. Метод может применяться для расчета сопротивления самых разнообразных типов судов с широким изменением параметров формы, таких, например, как танкеры, контейнеровозы, рыболовные суда и т. д., включая суда с предельно большой полнотой обводов и необычным соотношением главных размерений.
Для расчета данным способом надо использовать следующие данные:
Основные характеристики судна-проекта:
Начальная скорость : 5.00 узл
Конечная скорость : 13.57 узл
Плотность воды : 1.025 т/м^3
Вязкость воды : 1.1890*10^(-6) м^2/с
Корпус
Длина по ватерлинии : 182.196 м
Ширина по ватерлинии : 28.770 м
Осадка на миделе : 11.550 м
Осадка носом : 11.550 м
Осадка кормой : 11.550 м
Смоченная площадь поверхности : 6540.56 м^2
Площадь ватерлинии : 3632.97 м^2
Водоизмещение : 34880.500 м^3
Абсцисса Ц.В. : 0.156 %
Призматический коэффициент : 0.5769
Рисунок 12 – Диаграмма сопротивления морских судов методом Холтропа
Параметры расчета
Cp = 0.5769
Cb = 0.5761
Cwp = 0.6931
Cm = 0.9987
Cbt = 0.0730
Am = 331.85 м^2
Lwl/Bwl = 6.333
Bwl/T = 2.491
Lwl/T = 15.775
1.Вязкость по умолчанию определяется для морской воды с плотностью 1025 кг/м^3 при температуре 15 °С. Можно изменить температуру и плотность: Проект-Установки проекта-Гидростатика;
2.Дифферент считается положительным при наклонении на нос dT=Tf-Ta, Tf=T+dt/2, Ta=T-dt/2;
3.Коэффициент, учитывающий форму кормы определяется из таблицы:
|
Форма кормовой оконечности |
Cstrn(Cкормы) |
|
Нормальные шпангоуты |
0 |
|
V- образные шпангоуты |
-10 |
|
U - образные шпангоуты (с кормой Хогнера) |
5(10) |
|
Баржеобразная форма кормы |
-25 или -20 |
4.Если площадь смоченной поверхности S = 0, то расчет S по формуле метода Холтропа.
5.Площадь погруженной части транца на тихой воде можно определить по СПШ на проекции "Бок",
предварительно включив "Расчет СПШ и ц.т."
Площадь погруженной части бульба на носовом перпендикуляре можно определить аналогично по СПШ
На проекции "Корпус" визуально определить ц.т. площади бульба и высоту его от килевой линии.
6.Количество гребных винтов Np необходимо задавать для расчета коэффициентов взаимодействия
гребного винта и корпуса. При Np=0 коэффициент попутного потока Wt и коэффициент засасывания t определяются как для скоростных парусных судов.
7.Диаметр D гребного винта в ДП необходимо задавать не более 0.8*Тa,а бортовых не более 0.7*Тa. Дисковое отношение Ae/Ao рассчитывается для условия отсутствия кавитации.
8.Абсолютная шероховатость корпуса до 150 мкм не влияет на сопротивление и можно не задавать.
Результаты расчета буксировочной мощности и сопротивления по методу Холтропа-1988(84)
|
Vs, узл |
Vms, м/с |
Fr |
R_f, кН |
R_r , кН |
R_T, кН |
Pe, кВт |
R_T_e, кН |
Pe_e , кВт |
|
5.00 |
2.57 |
0.061 |
44.5 |
8.7 |
53.1 |
136.7 |
53.1 |
136.7 |
|
7.14 |
3.67 |
0.087 |
86.6 |
17.8 |
104.4 |
383.7 |
104.4 |
383.7 |
|
9.29 |
4.78 |
0.113 |
141.5 |
30.2 |
171.8 |
820.7 |
171.8 |
820.7 |
|
11.43 |
5.88 |
0.139 |
208.9 |
46.6 |
255.5 |
1502.3 |
255.5 |
1502.3 |
|
13.57 |
6.98 |
0.165 |
288.4 |
70.3 |
358.6 |
2503.7 |
358.6 |
2503.7 |
|
15.71 |
8.08 |
0.191 |
379.7 |
109.7 |
489.4 |
3956.3 |
489.4 |
3956.3 |
|
17.86 |
9.19 |
0.217 |
482.7 |
179.9 |
662.6 |
6086.6 |
662.6 |
6086.6 |
|
20.00 |
10.29 |
0.243 |
597.3 |
301.5 |
898.8 |
9247.8 |
898.8 |
9247.8 |
|
20.50 |
10.55 |
0.249 |
625.6 |
342.2 |
967.8 |
10206.6 |
967.8 |
10206.6 |
|
21.00 |
10.80 |
0.256 |
654.6 |
388.4 |
1043.0 |
11267.9 |
1043.0 |
11267.9 |
Исходя из полученных значений, по оптимальной потребляемой мощьности и частоты оборотов получается малооборотный дизель.
Ke = 1.000
ie = 9.905 град
Wt = 0.0847
t = 0.1000
ETAr = 1.037
ETAh = 0.983
ETAh*ETAr= 1.020
Коэффициенты Wt, t и ETAr вычислены по формулам метода Holtrop-1988