Рассчитываем суммарную аэродинамическую силу при различной скорости ветра- Rа 061CвVвк2Sн 1
Работа добавлена на сайт samzan.net:
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.
2. МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ МИИТ
3. Актуальные проблемы гражданского процессуального права 1
4. Сущность и структура аудиторского заключения
5. ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ СПЕЦІАЛЬНІСТЬ 5
6. вариантов социализма наряду с левым анархизмом христианским социализмом и не принимающей марксизма часть
7. тематика для студентов II курса МСФ 4 семестр 1
8. темами На теоретическом уровне ОБЩИЙ МЕНЕДЖМЕНТ изучает общие даже универсальные принципы применимые к
9. Полномочия государственных органов власти и местного самоуправления в области защиты населения от чрезвычайных ситуаций
10. Тема 1Управління товарообігом в закладах ресторанного господарства Під час проходження переддипломної
11. Тема 6. Естественнонаучная картина мира 1
12. економічний коледж Черкаського державного технологічного університету ЗВІТ
13. Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях
14. Системи систем виявлення вторгнень (СВВ) или Intrusion Detection Systems (IDS)
15. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Київ ~
16. Учебное пособие- Предмет психологии, ее задачи и методы
17. Физика- механика и термодинамика.html
18. мы Мы студенты медицинского ВУЗа мы друзья которые оказывались всегда рядом с тем кого надо поддержать
19. Только точные достоверные и правильно проанализированные данные должны приниматься во внимание на высоких
20. Реферат Питание детей старше года