Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Определение элементов судна в третьем приближении

Разработка теоретического чертежа | Принципиальная схема общего расположения судна | Удифферентовка судна | Проектирование надстройки | Расчет посадки и остойчивости. Масштаб Бонжана | Масштаб Бонжана. | Определение расчетных нагрузок судна. Внешние нагрузки на корпус со стороны моря | Определение толщины наружной обшивки | Балки основного набора по днищу и второму дну | Расчет поперечных переборок |


Читайте также:
  1. II. Определение границ поясов ЗСО
  2. II. Определение границ поясов ЗСО
  3. III.4. Визуальное определение электрической оси сердца
  4. IV Определение показателя преломления стекла при помощи микроскопа.
  5. V Определение победителей осуществляется по итогам очного тура конкурса.
  6. Администрации гавани и центры управления движением судна
  7. Бихевиоризм получает определение, 1919-1930

 

 

Уточним массу энергетической установки. Для этого определим мощность ЭУ.

Проекция надводной части судна на площадь мидель–шпангоута:

ωмид ≈ 107,8 (м2).

Скорость судна:

υ = 0,514·15 = 7,71 (м/с).

Скорость ветра (из первого задания):

υветр = 10 (м/с).

Воздушное сопротивление:

кН.

По формуле Мумфорда:

= 99,5∙ (1,7∙6,8+0,694∙15,8) = 2241,8 м2.

Число Рейнольдса:

Re = υL / ν = 7,71∙99,5/1,56∙10-6 = 4,92∙108.

Коэффициент сопротивления трения:

.

Число Фруда .

По графику находим для δ = 0,694 ξос = 2,1·10-3.

Коэффициент сопротивления шероховатости примем ξш = 0,5·10-3.

Коэффициент сопротивления выступающих частей примем ξвч = 0,05·10-3.

Водное сопротивление:

кН.

Полное сопротивление:

= 24,85 + 234,9 = 259,8 кН.

К.п.д. движителя примем ηд = 0,7;

Коэффициент влияния корпуса примем ηк = 0,98;

К.п.д. валопровода примем ηв = 0,98;

К.п.д. передачи примем ηп = 0,97.

Пропульсивный коэффициент:

ηпр = 0,7 · 0,98 · 0,98 · 0,97 = 0,65.

Коэффициент запаса мощности двигателя примем k = 1,15.

кВт.

Масса энергетической установки.

P 04 = р 04 N = 0,1 ∙ 2474 = 247,4 т;

где рм = 0,100 т/кВт – измеритель массы механизмов.

По результатам предыдущего приближения масса механизмов была 286,0т. По сравнению с уточненными данными разница составляет dPм =257,4– 286,0=-28,6 т.

Уточним элементы судна с помощью дифференциального уравнения масс Норманна.

Найдем частные производные масс разделов Рк; Роб; Рм; Рзв; Рб; Рт по водоизмещению:

; ;

; ;

; .

Тогда ; т.

Уточненное водоизмещение:

D = D 0 + dD = 7608+23,8=7631,8;

Модуль подобия λ = .

Главные размерения судна:

L = λ L0 = 1,001 ∙ 99,5 = 99,5 м; В = λ В0 = 1,001 ∙ 15,8 = 15,8 м;

Т = λ Т0 = 1,001 ∙ 6,8 = 6,8 м; Н = λ Н0 = 1,001 ∙ 9,3 = 9,3 м.

Нагрузка:

= 1353 + 0,177∙23,8 = 1357 т;

= 330 + 0,028∙23,8 = 331 т;

= 286+ 0,025∙23,8 = 287 т;

=287+ 0,024∙23,8 = 288 т;

= 0; =338+0,029∙23,8 = 339 т.

Водоизмещение:

D = ∑ Рi = 2602т;

Полное водоизмещение:

D = D + Ргэ = 2602 + 5000+14 = 7616т.

Уточняю массовое водоизмещение судна – D:

т.

1.6 Исследование влияния отношения L/B и d на водоизмещение судна

 

 

Главные размерения и коэффициенты полноты найденные во втором приближении не являются оптимальными для проектируемого судна. Это можно видеть и из формул, имеющих определенный диапазон разброса результатов. Для выбора оптимальных значений основных элементов судна необходимо проанализировать влияние изменения того или иного параметра на характеристики проекта. Одним из критериев анализа может служить минимальное водоизмещение проектируемого судна.

Для приближенной оценки характеристик формы корпуса применяют соотношения главных размерений, служащие показателями мореходных качеств судна. Отношение L/B влияет на ходкость – чем больше L/B, тем быстроходнее судно.

Примем размерения и нагрузку проектируемого судна, полученные во втором приближении за базовый вариант.

Lбаз = 99,5 (м);

Bбаз = 15,8 (м);

Tбаз = 6,8 (м);

Hбаз = 9,3 (м);

δ = 0,694;

γ = 1,025т/м3;

L/B = 6,29;

B/T = 2,32;

H/T = 1,37.

Рассмотрим, как меняется водоизмещение при варьировании двух параметров: отношения L/B и коэффициента δ.

Определим значения δ и L/B для всех вариантов. Ограничимся тремя вариантами значений δ – минимальным, базовым и максимальным. Примем предельные отклонения этого параметра равным 5 % от его базового значения. Примем предельные отклонения параметра L/B 10% от его базового значения.

В качестве базового варианта возьмем элементы судна из второго приближения. Тогда, нам необходимо рассмотреть девять вариантов:

 

(L/B)баз = 99,5 / 15,8 = 6,30; δбаз = 0,830;

(L/B)min = (1 – 10%) · 6,29 = 5,67; δmin = (1 – 5%) · 0,694 = 0,790;

(L/B)max = (1 + 10%) · 6,29 = 6,93; δmax = (1 + 5%) · 0,694 = 0,870.

 

Для определения главных размерений вариантов будем считать В/Т = const и Н/Т = const для всех вариантов. Тогда,

.

Остальные величины находятся исходя из соотношений главных размерений. Очевидно, что водоизмещение всех вариантов будет одинаковым.

Определим нагрузку вариантов судов. При этом можно считать, что разделы Рб, Рэк, Рзв для всех вариантов одинаковые, то есть в уравнение нагрузки они будут входить как независимые массы.

Для определения массы раздела Рк воспользуемся формулой:

.

Для разделов Роб, Ртп, Рмх справедливы следующие формулы:

; ; ;

где измерители масс взяты из раздела «Определение элементов во втором приближении».

Для определения масс разделов Рт, Рм всех вариантов, включая базовый, необходимо определить мощность их энергетической установки.

Водоизмещение по нагрузке будет отличаться от водоизмещения, как произведения главных размерений и коэффициента общей полноты. Разницу этих величин можно устранить, откорректировав массу перевозимого груза. Тогда, для всех, кроме базового, вариантов разницу между заданной величиной Ргр и этой же величиной, получаемой по нагрузке будем считать приращением независимых масс dP, входящей в дифференциальное уравнение масс Норманна.

Слагаемое [d(ΣPi)]0 входящее в уравнение Норманна можно считать равным нулю, так как не меняются независимые переменные. Тогда уравнение можно переписать в виде,

,

где коэффициент Норманна определяется по методике описанной в разделе «Определение элементов судна во втором приближении».

Зная величину dD можно определить водоизмещение, главные размерения и нагрузку всех вариантов (у базового эти параметры не изменяться).

 

Таблица 1.2 – «Исследование влияния L/B и d на водоизмещение судна»

Обозна- Ед. L/B =5,67 L/B =6,30 L/B =6,93
чение Изм.   d     d     d  
    0,790 0,830 0,870 0,790 0,830 0,870 0,790 0,830 0,870
L м 94,35 92,75 91,26 101,22 99,50 97,90 107,86 106,03 104,32
B м 16,6 16,4 16,1 16,1 15,8 15,5 15,6 15,3 15,1
T м 7,2 7,0 6,9 6,9 6,8 6,7 6,7 6,6 6,5
H м 9,8 9,6 9,5 9,5 9,3 9,2 9,2 9,0 8,9
V м3 7 422 7 422 7 422 7 422 7 422 7 422 7 422 7 422 7 422
LBH м3 15 392 14 622 13 926 15 392 14 622 13 926 15 392 14 622 13 926
u м/с 7,71
n - 1,56∙10-06
Fr - 0,254 0,256 0,258 0,245 0,247 0,249 0,237 0,239 0,241
Re.108 - 4,66 4,58 4,51 5,00 4,92 4,84 5,33 5,24 5,16
xтр.10-3 - 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7
xост.10-3 - 0,86 2,2 3,1 0,83 2,1 2,5 0,82 1,7 2,5
xш.10-3 - 0,50
W м2 2 185,2 2 164,4 2 146,2 2 263,3 2 241,8 2 222,9 2 336,4 2 314,2 2 294,6
Rгк кН 229,0 226,8 224,9 237,2 234,9 233,0 244,9 242,5 240,5
R кН 253,9 251,7 249,8 262,0 259,8 257,8 269,7 267,4 265,3
hпр - 0,65
N кВт 2 498 3 474 4 788 2 540 3 432 4 157 2 592 3 252 3 811
Ркр т 1400,1 1353,0 1309,7 1400,1 1353,0 1309,7 1400,1 1353,0 1309,7
Роб т 341,5 330,0 319,4 341,5 330,0 319,4 341,5 330,0 319,4
Рмх т 208,1 289,4 398,8 211,6 286,0 346,3 215,9 270,9 317,5
Ртп т 246,7 343,0 472,8 250,8 338,0 410,5 255,9 321,1 376,3
Рбл т  
Рзв т 287,0
Рэк т 14,0
D т  
Р'гр т 5 110,7 4 991,6 4 806,2 5 103,1 5 000,0 4 921,1 5 093,6 5 032,0 4 984,1
d Р т -110,7 8,4 193,8 -103,1   78,9 -93,6 -32,0 15,9
hн - 1,411 1,428 1,458 1,413 1,427 1,437 1,414 1,421 1,426
Продолжение таблицы 1.2
d D т -156,27 12,0179 282,541 -145,614   113,371 -132,4 -45,477 22,6709
D т 7451,7 7620,0 7890,5 7462,4 7608,0 7721,4 7475,6 7562,5 7630,7
L м 93,70 92,80 92,37 100,57 99,50 98,38 107,23 105,82 104,42
B м 16,5 16,4 16,3 16,0 15,8 15,6 15,5 15,3 15,1
T м 7,1 7,0 7,0 6,9 6,8 6,7 6,7 6,6 6,5
H м 9,7 9,6 9,6 9,4 9,3 9,2 9,1 9,0 8,9
Ркр т 1 370,7 1 355,1 1 356,6 1 372,7 1 353,0 1 328,9 1 375,3 1 344,9 1 313,6
Роб т 334,3 330,5 330,9 334,8   324,1 335,4 328,0 320,4
Рмх т 203,7 289,8 413,1 207,5 286,0 351,4 212,1 269,3 318,4
Ртп т 241,5 343,6 489,7 245,9 338,0 416,5 251,4 319,2 377,4
Рбл т  
Рзв т 287,0
Ргр т  
Рэк т 14,0
D т 7 451,2 7 620,1 7 891,3 7 461,9 7 608,0 7 721,9 7 475,2 7 562,3 7 630,8
hг - 0,67 0,66 0,63 0,67 0,66 0,65 0,67 0,66 0,66
N кВт 2 498 3 474 4 788 2 540 3 432 4 157 2 592 3 252 3 811

 

Для окончательного выбора варианта судна необходимо построить графики: D = f (δ;L/B), Т = f (δ;L/B), N = f (δ;L/B). Графики представлены на рисунке 1.2

Оптимизированные характеристики судна:

L=100,0 м; B = 16,0 м; Т = 6,9 м; H =9,4 м;

d = 0,790; N = 2540,0 кВт. D = 1,025 · 0,790 · 100,0 · 16,0 · 6,9 = 7462 т.

Рисунок 1.2 Оптимизационные кривые


Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 42 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Определение элементов судна в первом приближении| Пересчет нагрузки судна и выбор главного двигателя

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.013 сек.)