Расчет сопротивления судов

Сопротивление буксирующего судна рассчитывается следующим образом:

R1 = Rтр +Rос + Rвозд + Rв кН (1.4.)

где Rф – сопротивление трения для буксирующего судна, кН;

Rос – остаточное сопротивление для буксирующего судна, кН;

Rвозд – сопротивление воздуха для буксирующего судна, кН;

Rв – сопротивление от волнения для буксирующего судна, кН.

Сопротивление буксируемого судна отличается от сопротивления буксирующего судна дополнительным сопротивлением застопоренного винта и сопротивлением буксирного троса:

R2 = Rтр' +Rос' + Rвозд' + Rв' + Rз.в. + Rтр кН (1.5.)

буксировка якорный стоянка судно

где Rф' – сопротивление трения для буксируемого судна, кН;

Rос' – остаточное сопротивление для буксируемого судна, кН;

Rвозд' – сопротивление воздуха для буксируемого судна, кН;

Rв' – сопротивление от волнения для буксируемого судна, кН;

Rз.в. – сопротивление застопоренного винта буксируемого судна, кН;

Rтр – сопротивление буксирного троса, кН.

Сопротивления рассчитываются по эмпирическим формулам:

Сопротивление трения: Rтр = жтр* nводы * S * Vб1,83 * 10-5 кН (1.6.)

Сопротивление остаточное: Roc = (0,09 * d * ∆ * Vб4) / (L2) кН (1.7.)

Сопротивление воздуха: Rвозд = (жвозд. * rвозд./2 * Aн * (Wв + Vб)2 * 10-3) кН (1.8.)

Сопротивление от волнения: Rв = (жв * rводы * S * Vб2 /2* 10-3) кН (1.9.)

Сопротивление застопоренного винта: Rз.в. = 0,25 * Dв2 * Vб2 * 10-3 кН (1.10)

Сопротивление погруженной в воду части буксирного троса:

Rтр = 0,04 * dт * Vб2 * Ö l2 – (80 * R2 * hт)/(q * g) Н (1.11.)

где жф – коэффициент трения, выбирается из исходных данных;

nводы – плотность воды, принимаем равной 1025 кг/м3;

S – площадь смоченной поверхности корпуса судна, м2;

Для транспортных судов и плавбаз рассчитывается по формуле:

S = Lв*dср*(1,36 + 1,13 * d *B / dср) м2

Для промысловых судов по формуле:

S= Lв*dср*(1,45 + 1,12 * d * B / dср) м2

Для нашего случая мы берем формулу (1.12) для транспортных судов и плавбаз:

для буксирующего судна: S1 = 123 * 6,7 * (1,36 + 1,13 * 0,79 * 16,8 / 6,7) = 2965,45 м2

для буксируемого судна: S2 = 146 * 7,4 * (1,36 + 1,13 * 0,77 * 20 / 7,4) = 4010,04 м2

hт = (H1 + H2) / 2 м (1.13.)

hт = (4+3,5) / 2 = 3,75 м

где H1,2 – высота крепления троса над водой на буксировщике и буксируемом судах, м, выбирается из исходных данных;

q – линейная плотность буксирного троса, кг/м;

g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;

Для расчета сопротивлений по данным формулам берем Vб в м/с.

По формуле (1.6.) находим сопротивление трения:

Rтр = жтр * rводы * S * Vб1,83 * 10-5

для буксирующего судна: Rтр=0,141*1025* 2965,45 * Vб1,83 * 10-5

для буксируемого судна: Rтр’=0,140*1025* 4010,04 * Vб1,83 * 10-5

По формуле (1.7.) находим остаточное сопротивление:

Rос = (0,09 * d * ∆ * Vб4) / (L2) кН

для буксирующего судна: Rос = (0,09 * 0,79* 8970 * Vб4)/(1302) кН

для буксируемого судна: Rос' = (0,09 * 0,77* 16000 * Vб4) / (1502) кН

По формуле (1.8.) находим сопротивление воздуха:

Rвозд = (жво*rвозд.*Aн *(Wв +Vб)2 *10-3) /2 кН

для буксирующего судна: Rвозд = (0,8 * 1,25 * 180 * (9 + Vб)2 * 10-3) /2 кН

для буксируемого судна: Rвозд' = (0,8 * 1,25 * 250 * (9 + Vб)2 * 10-3) /2 кН

По формуле (1.9.) находим сопротивление от волнения:

Rв = (жв * rводы * S * Vб2 * 10-3) /2 кН