СОПРОТИВЛЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ВЕТРА И ВОЛНЕНИЯ

Сопротивление судна на переходе представляется в виде

, (21)

где - полное сопротивление судна, кН;

- сопротивление судна в условиях испытаний на мерной линии (определенное выше);

- воздушное сопротивление судна, кН;

- сопротивление от волнения на море, кН.

Воздушное сопротивление судна

Сопротивление воздуха определяется как

, (22)

где - коэффициент сопротивления воздуха, зависящий от формы и размеров надводной части судна и направления набегающего воздушного потока; определяется по результатам "продувки" надводной части модели судна в аэродинамической трубе;

- плотность воздуха расчетная; принимается

т×м^-3;

- площадь проекции надводной части судна на плоскость мидель-шпангоута, м²;

- скорость "кажущегося" ветра, м×с^-1,

, (23)

где , - скорость и курсовой угол истинного ветра;

В настоящем расчете считается, что судно идет носом на ветер и волну, так что , и .

При отсутствии результатов продувок модели рассматриваемого судна для оценки используются либо данные испытаний модели близкого по форме объекта, либо результаты обобщения аналогичных испытаний.

В данной работе коэффициент воздушного сопротивления рекомендуется определять по способу Ишервуда [1,раздел I, формула II.44 при ]

, (24)

где - наибольшие длина и ширина надводной части судна, м;

- площади продольной и поперечной проекций надводной части судна, соответственно, м².

Коэффициенты равны [1, табл.II.3 ]:

, , , .

Площади проекций надводной части судна определяются по координатам узловых -точек полигона, являющегося внешним контуром рассматриваемых площадей; эти координаты снимаются с представляемых чертежей общего расположения надводной части судна (бок и вид с носа) и заносятся в таблицы координат (таблицы 4, 5).

Площади полигонов вычисляются по правилу трапеций

, (25)

где, при интегрировании в плоскости x0z:

; , , (26)

а при интегрировании в плоскости y0z:

; , , (27)

Полигон описывается замкнутым контуром, так что всегда

.

Обход контура полигона должен производиться по часовой стрелкe)

Для рассматриваемого судна эскиз надводной части (силуэт и вид с носа) представлены на рис.2, а координаты узловых точек и расчет площадей - , - в таблицах 4 и 5.

 

Таблица 4 Площадь анфас судна

(координаты узлов полигона - в м)

 

i	yi	pi =(yi+1-yi-1)/2	zi	pizi
		-6,5
å
FT = 2× å

 

 

Таблица 5 Площадь силуэта судна (координаты узлов полигона - в м)

i	xi	pi =(xi+1-xi-1)/2	zi	pizi
FL = å

Таким образом, для рассматриваемого судна:

_______________м

=__________________________;

=__________________________;

= _________________________.

По формуле (23) имеем:

= × __________________________.

Следовательно, при расчетной скорости ветра (см.1.2) =_______ м×с^-1,

будем иметь:

= ___________________________________ =

=___________________________________.

Расчет сведен в таблицу 6

 

Таблица 6 Воздушное сопротивление судна

=_____________ м×с^-1,

Элементы	v, м×с-1 (задается - по табл. 2, 3)
расчета
,× м×с-1
, кН

 

Результаты расчета используются далее в табл. 9 для определения полного сопротивления в штормовую погоду.