Расчет буксировочного сопротивления. Силы, действующие на суда при аварийной буксировке

2.1 Суммарная сила буксировочного сопротивления, определяется по формуле:

, тс,

(6)

где ∑R_с – суммарная сила буксировочного сопротивления каравана, тс;

∑R_б – суммарная сила сопротивления буксирующего судна, тс;

∑R_ас – суммарная сила сопротивления аварийного(буксируемого) судна, тс;

Основными составляющими при расчете буксировочного сопротивления, являются:

a. R_в – сопротивление воды корпусу судна;

b. R_вет – сопротивление воздуха (ветра);

c. R_волн – сопротивления волнения моря;

d. R_лед – сопротивление поверхностного льда;

e. R_тр – сопротивление буксировочного каната (троса);

f. R_винт – сопротивление винта буксируемого судна;

Наиболее точным методом определения буксировочного сопротивления являются модельные испытания в опытовом бассейне. Для приближенных расчетов можно использовать нижеприведенные формулы:

2.2 Сопротивление воды (R_в ), которое состоит из сопротивления формы (R_s), сопротивления трения (R_f) и волнового сопротивления формы (R_w), т.е.

, тс,

(7)

Учитывая, что при буксировке волновое сопротивление судов достаточно мало, им можно пренебречь. Для расчета сопротивления формы и сопротивления трения, морской Регистр судоходства РФ, рекомендует использовать следующие формулы:

, тс,

(8)

где

F – площадь погруженной части мидель-шпангоута, м²;

l_ext – длина заостренных частей корпуса (длина судна за вычетом цилиндрической части корпуса), м.

, тс,

(9)

где

С₁ – коэффициент определяемый по формуле (10) в зависимости от скорости буксировки и длины корпуса L;

Ω – площадь смачиваемой поверхности, м²;

Для определения значений С₁ и Ω рекомендовано использовать формулы:

,

(10)

, м^2

(11)

где

С_bloc – коэффициент общей полноты (полноты водоизмещения).

Для практических расчетов сопротивления воды корпусу судна (R_в ), (с потерей точности не более 10%), можно использовать формулу:

, кгс

(12)

где F – площадь погруженной части мидель-шпангоута;

V – скорость судна, м/с.

, м^2

(13)

где β – коэффициент полноты мидель-шпангоута, β = 0,98;

В – ширина судна, м;

d – осадка судна, м.

2.3 Аэродинамическое сопротивление от ветра и хода судна (R_вет ), рассчитывается по формуле:

, кгс

(14)

где

С_а – аэродинамический коэффициент = 1,0 при ветре, дующем под углом к ДП около 30 ̊, и = 0,82 при встречном ветре

ρ_возд – плотность воздуха, ρ = 0,125 кг с²/м⁴;

S – проекция надводной части судна на плоскость миделя, м² ;

V_вет – скорость ветра, м/с. Знак + берется при встречном ветре, - при попутном;

2.4 Волновое сопротивление (R_вол), рассчитывается по формуле:

, кгс

(15)

где

С_г – гидродинамический коэффициент, зависящий от степени волнения:

^· 1-2 балла – С_г = (0,1 – 0,2)·10^-3

^· 3-4 балла – С_г = (0,3 – 0,4)·10^-3

^· 5-6 баллов – С_г = (0,5 – 0,6)·10^-3

Ρ_жид – плотность жидкости, для соленой воды ρ_жид = 104,5 кг с²/м⁴;

2.5 Сопротивление винта, в зависимости от его состояния, рассчитывается по формулам:

Застопоренный винт –

, кгс

(16)

где D_в – диаметр винта, м;

Свободно проворачивающийся винт –

, кгс

(17)

Дата добавления: 2015-08-10