РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ТАБЛИЦЫ МАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

ВАРИАНТ № 5

Судно	Ливны
Δгр, м3
Δбал, м3
L	195,0
B	27,0
dср, м (гр)	10,5
dн, м (бал)	6,0
dк, м (бал)	6,8
Ni, л.с.
Dв, м	6,2
Нв, м	4,9
n0, об/мин
V0, узл (гр)	15,4
V0, узл (бал)	17,5
Т1, с
Т2, с
Тр, с
Св	0,79
См	0,98
Сд	0,97

 

 

РАЗДЕЛ I

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИРКУЛЯЦИИ СУДНА.

 

Расчет элементов циркуляции.

 

Диаметр установившейся циркуляции с некоторыми допущениями рассчитывается по эмпирической формуле Шенхера:

 

в грузу	в балласте
15º	35º	15º	35º
Д0 = 1539,7 (м)	Д0 = 778,1 (м)	Д0 = 1739,3 (м)	Д0 = 879,0 (м)

 

где К₁ – эмпирический коэффициент, зависящий от отношения

где А_д = С_д∙L∙d_ср

в грузу А_д = 1986,1 (м²)

в балласте А_д = 1210,6 (м²)

 

Таблица значений коэффициента К₁:

	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15
К1	1,41	1,10	0,85	0,67	0,55	0,46	0,40	0,37	0,36	0,35	0,34

 

в грузу К₁ = 0,38

в балласте К₁ = 0,44

Площадь пера руля определяется по формуле:

в грузу А_р = 30,3 (м²)

в балласте А_р = 18,5 (м²)

где А – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

А = 67,6

 

 

Коэффициент подъемной силы пера руля С_у может быть найден по формуле:

в грузу	в балласте
15º	35º	15º	35º
Су = 0,74	Су = 1,73	Су = 0,60	Су = 1,39

где

в грузу l_р = 1,78

в балласте l_р = 1,08

 

h_р = (0,75 – 0,65) ∙ d_ср (в расчете принимать h_р= 0,7 ∙ d_ср)

в грузу h_р= 0,7∙10,5 = 7,35 (м)

в балласте h_р= 0,7∙6,4 = 4,48 (м)

 

Тактический диаметр циркуляции можно определить по формулам:

в грузу

Д_т = 639,1 (м)

в балласте

Д_т = 751,2 (м)

где Д_т – тактический диаметр циркуляции при перекладке руля “на борт”.

 

Зависимость тактического диаметра циркуляции от угла перекладки руля выражается формулой:

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
Дi = 982,4 (м)	Дi = 638,2 (м)	Дi = 1154,7 (м)	Дi = 750,1 (м)

 

Выдвиг и прямое смещение рассчитываются по формулам:

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
l1 = 1024,3 (м)	l1 = 608,0 (м)	l1 = 1207,7(м)	l1 = 739,1 (м)

 

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
l2 = 679,2 (м)	l2 = 299,9 (м)	l2 = 848,2 (м)	l2 = 421,9 (м)

 

где К₂ – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

в грузу К₂ = 3,740

в балласте К₂ = 4,2

где - относительная площадь пера руля, выраженная в процентах от площади погруженной части ДП.

в грузу А_р¢ = 1,52

в балласте А_р¢ = 1,53

 

Угол дифферента определяется по формуле:

в грузу y = 0º

в балласте y = 0,235º

 

Диаметр циркуляции кормовой оконечности судна можно определить по формуле:

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
Дк = 993,0 (м)	Дк = 660,1 (м)	Дк = 1063,1 (м)	Дк = 767,8 (м)

 

где

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
b = 6,3º	b = 12,4º	b = 5,0º	b = 9,8º

 

Поступательная скорость на установившейся циркуляции определяется по приближенным формулам:

 

при перекладке руля “на борт” V_ц = 0,58∙V₀

при перекладке руля “пол борта” V_ц = 0,79∙V₀

 

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
Vц = 6,2 (м/с)	Vц = 4,6 (м/с)	Vц = 7,1(м/с)	Vц = 5,2 (м/с)

Период установившейся циркуляции определяется по формуле:

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
Тц = 11,4 (мин.)	Тц = 9,2 (мин.)	Тц = 14,9 (мин.)	Тц = 10,2 (мин.)

 

Ширина полосы движения судна на циркуляции определяется по формуле:

в грузу	В балласте
15º	35º	15º	35º
DS =48,1 (м)	DS = 68,3 (м)	DS = 43,8 (м)	DS = 59,9(м)

 

Результаты расчетов сведены в следующую таблицу:

 

	В ГРУЗУ	В БАЛЛАСТЕ
15°	35°	15°	35°
До, м	1602,9	810,1	2021,3	1021,5
Дт, м	982,4	639,1	1154,6	751,2
l1, м	1024,3	608,0	1207,7	739,1
l2, м	679,2	299,9	848,2	421,3
β°	6,3	12,4	5,0	9,8
Дк, м	993,0	660,1	1163,1	767,8
Тц, мин	13,4	9,2	14,9	10,2
ΔS, м	48,1	68,3	43,8	59,9

 

Построение циркуляции:

Отрезок пути судна, пройденного за маневренный период:

S_м = V₀ ∙ Т_р

в грузу S_м = 158,5 (м)

в балласте S_м = 180,1(м)

 

	В грузу	В балласте
	15°	35°	15°	35°
10°
30°
60°
90°
120°
160°
Sм,м	158,5		180,1

 

 

РАЗДЕЛ II

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА.

 

Активное торможение.

Активное торможение рассчитывается в три периода. Расчет ведется до полной остановки судна (V_к=0). Принимаем:

V_спх = 0,75 ∙ V₀

V_мпх = 0,5 ∙ V₀

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	Vппх = 7,9 (м/с)	Vспх = 5,9 (м/с)	Vмпх = 4,0 (м/с)
В балласте	Vппх = 9,0 (м/с)	Vспх = 6,7 (м/с)	Vмпх = 4,5 (м/с)

 

Определяем сопротивление воды движению судна на полном ходу по формуле Рабиновича:

R₀ = 6 ∙ А_м ∙ V₀²

в грузу R₀ = 104,6 (т)

в балласте R₀ = 82,4 (т)

где А_м = С_м ∙ В ∙ d_ср

в грузу А_м = 277,8 (м²)

в балласте А_м = 169,3 (м²)

 

 

Инерционная постоянная:

в грузу S₀ = 3157,8 (м)

в балласте S₀ =2827,9 (м)

 

 

где m₁ – масса судна с учетом присоединенной массы

где ρ = 1,025

в грузу m₁ = 5264,0

в балласте m₁ = 2873,3

Упор винта на заднем ходу:

Р_ЗХ = 110,5 (тс)

где

М_ш = 106,6

N_е = η ∙ N_i

N_е = 14898,1 (л.с.)

η – может быть определена по формуле Эмерсона:

h = 0,828

Путь, пройденный в первом периоде:

S₁ = V_н ∙ Т₁

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	S1 = 39,6 (м)	S1 = 29,7 (м)	S1 = 19,8 (м)
В балласте	S1 = 45,0 (м)	S1 = 33,8 (м)	S1 = 22,5 (м)

 

Скорость судна в конце второго периода:

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	V2 = 7,4 (м\с)	V2 = 5,6 (м/с)	V2 = 3,8 (м/с)
В балласте	V2 = 8,2 (м/с)	V2 = 6,3 (м/с)	V2 = 4,3 (м/с)

 

Путь пройденный судном во втором периоде:

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	S2 = 229,2 (м)	S2 = 173,4 (м)	S2 = 116,7 (м)
В балласте	S2 = 258,0 (м)	S2 = 195,6 (м)	S2 = 131,9 (м)

 

Путь, проходимый судном в третьем периоде:

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	S3 = 944,4 (м)	S3 = 615,9 (м)	S3 = 313,7 (м)
В балласте	S3 = 682,9 (м)	S3 = 439,9 (м)	S3 = 221,6 (м)

 

Время третьего периода:

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	t3 = 285 (с)	t3 = 234 (с)	t3 = 170 (с)
В балласте	t3 = 181 (с)	t3 = 147 (с)	t3 = 106 (с)

 

Общий путь и время торможения:

S_т = S₁ + S₂ + S₃

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	Sт = 1213,2 (м)	Sт = 819,0 (м)	Sт = 450,2 (м)
В балласте	Sт = 985,8 (м)	Sт = 669,3 (м)	Sт = 376,0(м)

 

t_т = t₁ + t₂ + t₃

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	tт = 320 (с)	tт = 269 (с)	tт = 205 (с)
В балласте	tт = 216 (с)	tт = 182 (с)	tт = 141 (с)

 

Пассивное торможение.

 

Расчет ведется до скорости V_к = 0,2 ∙ V₀.

в грузу V_к = 1,6 (м/с)

в балласте V_к = 1,8 (м/с)

 

Определяем время пассивного торможения:

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	t n = 1594 (с)	tn = 1461 (с)	tn = 1196 (с)
В балласте	tn = 1256 (с)	tn = 1152 (с)	tn = 942 (с)

 

 

	ППХ	СПХ	МПХ
В грузу	Sn = 5082,3 (м)	Sn = 4173,8 (м)	Sn = 2893,4 (м)
В балласте	Sn = 4551,4 (м)	Sn = 3737,8 (м)	Sn = 2591,2 (м)

 

 

Разгон судна.

Расчет судна ведется до скорости V_к = 0,9 ∙ V₀

в грузу V_к = 13,9 (узл)

в балласте V_к = 15,8 (узл)

Определяем путь и время разгона по эмпирической формуле:

S_р = 1,66 ∙ С

в грузу S_р = 11,8(кбт)

в балласте S_р = 8,3 (кбт)

в грузу t_p = 12,9 (мин)

в балласте t_p = 8,6 (мин)

где С – коэффициент инерционности, определяемый по выражению:

в грузу С = 15,3

в балласте С = 12,3

 

Результаты расчетов сведены в следующую таблицу:

 

	груз	балласт
	ППХ	СПХ	МПХ	ППХ	СПХ	МПХ
Ам м2	277,8	------	-------	169,3	------	------
Rо т	104,6	------	------	82,4	------	------
S1 м	39,6	29,7	19,8	45,0	33,8	22,5
V2 м/с	7,4	5,6	3,8	8,2	6,3	4,3
M1 т		------	------	2873,3	------	------
S2 м	229,2	173,4	116,7	258,0	195,6	131,9
Мш	106,6	------	------	------	------	------
Рзх т	110,5	------	------	------	------	------
S3 м	944,4	615,9	313,7	682,9	439,9	221,6
T3 с	285,2	234,4	170,0	180,9	147,3	105,9
St м	1213,2	819,0	450,2	985,8	669,3	376,0
Tt с
Tп c
Sп м	5082,3	4173,8	2893,4	4551,4	3737,8	2591,2
С	9,2	3,9	1,2	7,4	3,1	0,9
Тр мин	11,8	6,6	2,9	8,3	4,7	2,1
Sр кб	15,3	6,5	1,9	12,3	5,2	1,5

 

РАЗДЕЛ III

РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ТАБЛИЦЫМАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.