Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Рассчитываем суммарную аэродинамическую силу при различной скорости ветра- Rа 061CвVвк2Sн 1

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-06-06




Глава 1 Постановка судна на якорь

1.1 Рассчитываем суммарную аэродинамическую силу при различной скорости ветра:

Rа = 0,61·Cв·Vвк2·Sн     (1.1)

Sн – площадь проекции надводной части корпуса судна на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, м2;

Vвк – скорость кажущегося ветра, м/с;

Cв – коэффициент воздушного сопротивления, равный 0,8÷1,0.

Строим график Rа = f(Vвк):

Таблица 1.1 Суммарная аэродинамическая сила

Vвк

5

10

15

20

25

Rа

1647,00

6588,00

14823,00

26352,00

41175,00

Re0, 

Рисунок 1 - График зависимости аэродинамической силы от скорости кажущегося ветра

1.2 Рассчитываем гидродинамическую силу при различной скорости течения:

Rт = 58,8·Bт·Vт2·sin Qт     (1.2)

Bт – проекция подводной части корпуса на ДП судна, м2;

Vт – скорость течения, м/с;

Qт – угол между направлением течения и ДП судна, град (Qт = 30°).

Значение Bт определяем по формуле:

Bт = 0,9·Lmax · dср     (1.3)

Lmax – наибольшая длина судна, м;

dср – средняя осадка судна, м.

Bт = 0,9·112·6,8 = 685,44 м2

Таблица 1.2 Суммарная гидродинамическая сила

Vт

0

1

2

3

4

5

6

Rт

0,00

20151,94

80607,74

181367,42

322430,98

503798,40

725469,70

Строим график Rт = f(Vт):

Рисунок 2 - График зависимости гидродинамической силы от скорости течения

Предполагая, что течение и ветер направлены в одну сторону, определяем результирующую силу при выбранном среднем значении скорости течения:

Fа = Rа + Rт      (1.4)

1.3 Ввиду неравномерности внешней нагрузки, вводим коэффициент динамичности K = 1,5, тогда результирующая сила равна:

Fср = K·Fа      (1.5)

Результаты вычислений сводим в таблицу:


Таблица 1.3 Результирующая сила при заданной скорости

Сила, Н

V, м/с

5

10

15

20

25

Rа

1647,00

6588,00

14823,00

26352,00

41175,00

Rт при 

Vт = 2м/с

80607,74

80607,74

80607,74

80607,74

80607,74

Fa

82254,74

87195,74

95430,74

106959,74

121782,74

Fср

123382,116

130793,6

143146,12

160439,62

182674,12

1.4 Определяем длину якорной цепи от клюза до грунта по формуле:

l = h( ( 2·Fср/q · h ) + 1)     (1.5)

Fср – расчетная результирующая сила, Н;

q – вес одного погонного метра якорной цепи в воде, Н/м;

h – высота клюза над грунтом, м.

Величину g находим по формуле:

q = 0,87 · 0,021 · g  dц2 = 0,87  0,021  9,8  642 = 750,833 Н/м,

dц – диаметр якорной цепи, мм.

1.5 Для увеличения держащей силы якорной системы и более полного использования держащей силы якоря необходимо часть якорь-цепи положить на грунт. Длина якорь-цепи, лежащей на грунте, определяется с учетом следующих условий:

при ветре до 12 м/с l1 = 1,0÷1,5 смычки;

при ветре более 12 м/с l1 = 1,5÷3,0 смычки. 

1.6 Полную длину вытравленной якорь-цепи определяем в зависимости от скорости ветра (при выбранной скорости течения Vт = 2 м/с) высоте клюза над грунтом:

lа = l + l1       (1.6)

l – длина якорь-цепи от клюза до грунта, м;

l1 – длина якорь-цепи, лежащее на грунте, м.

Результаты вычислений сводим в таблицу:

Таблица 1.4 Сводная таблица: минимальная длина якорной цепи и полная длина вытравливаемой якорной цепи

Fср

Длина l при h, м

Длина l1

Длина lа при h, м

20

40

60

80

100

20

40

60

80

100

123382,12

83,50

121,43

152,71

180,81

207,04

25

108,50

146,43

177,71

205,81

232,04

130793,62

85,84

124,64

156,54

185,13

211,75

38

123,34

162,14

194,04

222,63

249,25

143146,12

89,59

129,82

162,72

192,10

219,39

50

139,59

179,82

212,72

242,10

269,39

160439,62

94,59

136,73

171,00

201,47

229,64

63

157,09

199,23

233,50

263,97

292,14

182674,12

100,66

145,13

181,10

212,90

242,20

75

175,66

220,13

256,10

287,90

317,20

По полученным данным строим график:

 

Рисунок 3 - График зависимости длины якорной цепи от результирующей силы внешнего воздействия

1.7 Определяем радиус судна, стоящего на якоре.

R = Lmax + lа + 25     (1.8)

R – радиус места судна по корме, м;

Lmax – наибольшая длина судна;

25 – количество якорь-цепи, необходимое потравить при усилении ветра.


Таблица 1.5 – Радиус места судна, стоящего на якоре.

Vвк, м/с

Радиус R, м

20

40

60

80

100

5

245,5

283,4

314,7

342,8

369,0

10

260,3

299,1

331,0

359,6

386,3

15

276,6

316,8

349,7

379,1

406,4

20

294,1

336,2

370,5

401,0

429,1

25

312,7

357,1

393,1

424,9

454,2

1.8 Определяем наибольшую держащую силу якорной системы для песчаного грунта.

Тяк = 9,81·(r · p + f1·g·lа)    (1.9)

r – коэффициент держащей силы якоря (r = 3);

p – масса якоря в воде, кгс;

pвод = 0,87·pвоз = 0,87·2550 = 2218,5 кгс;

f1 – коэффициент присасывания якорной цепи к грунту (f1 = 0,2).

Результаты вычислений для различных скоростей ветра и глубин места якорной стоянки сводим в таблицу:

Таблица 1.6 – Наибольшая держащая сила якорной системы

h, м

Держащая сила при Vвк, м/с

5

10

15

20

25

20

108940,8

110326,4

111468,9

112495,6

113453,8

40

109482,6

110900,3

112065,4

113109,9

114082,7

60

110076,3

111545,9

112748,0

113821,5

114818,1

80

110715,7

112255,1

113507,2

114620,2

115649,5

100

111394,0

113018,8

114332,6

115494,6

116564,8

Рисунок 4 - График зависимости  держащей силы якорной системы  от глубины места при заданной скорости ветра.

Сравнивая значения Tяк и Fср по полученным графикам, можно сделать вывод, что надежность якорной стоянки не обеспечена, так как не выполняется условие Tяк ≥  Fср при любых значениях Tяк.




1. Как выразить любовь вашему спутнику Чепмен Гэри Пять языков любви Благодарность Любовь мы
2. Песни о вещем Олеге положен летописный рассказ
3. Реферат- Константин Эдуардович Циолковский
4. Введение2 Структура УФМС3 Функции и задачи УФМС
5. Статья- Проблема понуждения стороны по договору аренды по передаче недвижимости, являющейся предметом аренды
6. МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВОЮРИДИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МФЮА Согласовано- Проректор
7. тема и ее альтернативы КУ система зародилась в 16 веке в школах Белоруссии и Украины теоретически обоснован
8. аналитический обзор Бумаженко О
9. Стальной угол диаграммы состояния FeFe3C с нанесенными температурами нагрева под закалку В качестве закало
10. полимерные молекулы в которых мономерами служат аминокислоты
11. від міфу до логосу
12. Мама и малыш 9
13. Статья 105. Убийство Комментарий к статье 105 1.html
14. Социальное поведение медоносных пчел
15. Прежде чем я упаду
16. тематическое содержание басен Крылова
17. Противники отрезвления нашего народа в течение столетий с тех пор как началась торговля водкой представл
18. Исследование роста микромицетов на различных субстратах
19. Франклін Делано Рузвельт
20. геополитика а Челлен б Хаусхофер в Маккиндер гВ