Изменения посадки судна при откачке происходит только за счет откачки и подчинено линейным зависимостям.

При этих допущениях условную площадь фильтрующих отверстий определю по формуле:

F = (Qпр*β)/(3600*µ*√2*g*Zпр*ɳ)

Где Qпр – производительность водоотливных средств при пробной откачке, м³/ч; Zпр – высота откачанного при пробной откачке слоя воды, м; ɳ - коэффициент, связывающий понижение уровня воды в отсеке при пробной откачке с изменением посадки судна; β – коэффициент, определяемый в зависимости от параметра Апр.

Параметр Апр рассчитываю по формуле:

Апр = (tпр*Qпр)/(Sпр * Zпр)

Где tпр – время пробной откачки, ч; Sпр – среднее значение площади внутренней ватерлинии в отсеке за время пробной откачки, м².

Определяю Sпр, для этого снимаю размеры отсека с чертежа и пересчитываю из масштаба в натуральный размер. При вычислении внутренней площади ватерлинии использую формулу нахождения площади прямоугольника:

Sпр = a*b = 29.97 м²

После этого считаю коэффициент Апр по выше указанной формуле:

Апр = 1,7

Далее мне необходимо найти коэффициент ɳ. Данный коэффициент можно рассчитать по формуле изменения посадки судна от приема груза:

ɳ = 1 – Sпр[1/S + ɣ*(Xf - Xs)²/K] = 0,28

Где S – площадь ватерлинии судна, м²; K – коэффициент продольной остойчивости судна, кН/м; Xf-Xs – разность абсцисс ЦТ действующей площади ватерлинии судна и ЦТ площади внутренней ватерлинии в отсеке, м²; ɣ - удельный вес воды (для морской воды ɣ = 10,1 кН/м³).

Для данной формулы высчитываю отдельные параметры:

S = α*L*B = 109.51 м²,

Где L – длина судна, В – ширина судна, α – коэффициент полноты конструктивной ватерлинии. Все параметры взяты из ТТХ катера.

Xf – Xs = 9.85м,

данный параметр я определял по чертежу с переводом из масштаба в натуральный размер(Xf = 13.75 м, Xs = 6.9 м).

K = P*H = g*V*H = g*V*1,1L = 33829785 кН/м

Где P – вес судна, Н – продольная метацентрическая высота(принимаю её 0,8 – 1,5L в силу того что поперечная метацентрическая высота мала).

Β = 0,6 – определил по графику

Теперь рассчитываю среднюю площадь фильтрующих отверстий:

Мне известно что коэффициент стечения воды через пробоины µ = 0,65.

Теперь по выше представленной формуле находим

F = 0.01 м²

Далее я определяю необходимое количество водоотливных средств:

Для этого мне необходимо определить:

Qmax = 3600*µ*F*√2*g*H*ɳ = 73,58 м³/ч

Отсюда делаю вывод что необходимо и достаточно использовать 3 ЭСН – 16.

Далее рассчитываю время откачки отсека:

t = ((S0*Z/Qн)*А) – (S0-S1/Qн)*B

Где S0 – начальная площадь внутренней ватерлинии в отсеке, м²; S1 – площадь внутренней ватерлинии в отсеке, расположенной ниже начальной ватерлинии на величину Z, м²; А,В – параметры, определяемые по графику в зависимости от коэффициента β полученного по формуле:

β = (3600*µ*F*√2*g*Z*ɳ)/Qн = 0,8

Qн = n * Qпр = 90м³/ч

Также при расчете времени учел то что второе слагаемое в формуле (S0-S1/Qн)*B = 0, так как площадь на заданном Z не меняется.

Тогда формула для вычисления времени откачки упрощается до такого вида:

t = ((S0*Z/Qн)*А) = 89,91 мин.

Параметр А = 2,5 определил по графику.

Ответ:

1) Необходимо и достаточно использовать 3 ЭСН – 16.

2) t = 89.91 минут

Вывод: В данной работе я смог оценить и рассчитать с определенной точностью необходимое и достаточное количество водоотливных средств, а также рассчитать время откачки отсека заданным видом водоотливных средств. Помимо этого в этой работе использовалось множество формул из курса статики корабля и многие тактико - технические данные данного катера.

Дата добавления: 2015-08-10