Расчет ходкости судна

Министерство науки и высшего образования
Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Курсовая работа

по дисциплине

«Теория корабля»

на тему:

«Расчет ходкости судна»

Санкт-Петербург

2021

Оглавление

Исходные данные для расчета        2

Основные характеристики судна        3

Расчет сопротивления движению судна на тихой воде        3

Расчет сопротивления движению судна в штормовых условиях        5

Определение минимально допустимой глубины полигона для проведения ходовых испытаний        7

Метод Папмеля        7

Расчет гребного винта. Выбор геометрических характеристик и определение коэффициентов взаимодействия        8

Расчет гребного винта обеспечивающее судну заданную скорость        9

Выбор двигателя        10

Построение паспортной диаграммы        10

Расчет ходовых характеристик судна        11

Вывод        13

Список литературы:        14

Исходные данные для расчета

Сухогруз с измерениями: [pic 1]

Определим дополнительные величины, необходимые для расчета:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Основные характеристики судна

Площадь смоченной поверхности судна рассчитываем по формуле Семеки:

[pic 18]

Расчет сопротивления движению судна на тихой воде

Для судна рассчитывается зависимость сопротивления и буксировочной мощности от скорости движения. Используем приближенный метод второй группы, называющийся «Серия универсальных среднескоростных судов»

В рассматриваемом методе применяется традиционное разделение сопротивления на составляющие:

[pic 19]

Коэффициент сопротивления трения эквивалентной пластины определяется по формуле Прандтля-Шлихтинга:

[pic 20]

Коэффициент остаточного сопротивления находится в виде:

[pic 21]

Расчет искомых зависимостей R(v) и PE(v) удобно производить в табличной форме. Зададимся пятью значениями числа Фруда: Fr = 0,18; 0,20; 0,22; 0,24; 0,26.

Корреляционный коэффициент принимаем [pic 22]

Коэффициент сопротивления выступающих частей принимаем [pic 23]

Приближенный расчет сопротивления движения судна на тихой воде

[pic 24]

По результатам расчета построена зависимость СR (Fr), приведенная на рис. 1, а также R(vs) и Р(vs) на рис. 2, рис. 3 соответственно

[pic 25]

Рис. 1. Зависимость коэффициента остаточного сопротивления от числа Фруда

[pic 26]

Рис. 2. Сопротивление в функции от скорости.

[pic 27]

Рис. 3. Буксировочная мощность в функции от скорости.

Расчет сопротивления движению судна в штормовых условиях        

Произведём расчёты для трех заданных значений балльности нерегулярного морского волнения: 5,6 и 7.

                Основная формула для расчёта сопротивления имеет вид:

[pic 28]

Для дальнейшего расчёта необходимо нахождение следующей величины:

• Дополнительное сопротивление на встречном нерегулярном волнении

[pic 29]

• Коэффициент, зависящий от формы и размеров судна:

[pic 30]

• Отношение частот энергетических спектров волн:

[pic 31]

• Функция отношения частот:

[pic 32]

• Дополнительное сопротивление воздуха рассчитывается по формуле:

[pic 33]

• Скорость воздушного потока равна сумме скоростей ветра и судна:

[pic 34]

• Высота волн 3%-ной обеспеченности h1/3, и расчётная скорость ветра принимаются в зависимости от силы волнения:

Произведём расчёт сопротивления движению судна в штормовых условиях для трёх чисел Фруда () и трёх значений степени морского волнения – 5,6,7 баллов.[pic 35]