Курсовая работа: Расчёты ходкости и проектирование гребного винта

Т₂ =5,2

- 5,75 7,6 9,55 11 11,7 11,5 10,25 8,65 6,15 - 82,15 5,95 76,2 2161,032 Т₃ = 7,8 0 8,55 10,45 12,3 13,6 14,3 14,1 13,2 11,9 11,05 3,5 112,95 1,75 111,2 3336

2. Расчёт сопротивления трения судна для трёх осадок

Часть полного сопротивления, возникающих за счёт касательных напряжений, называется сопротивлением трения. Сопротивление трения обусловлено влиянием вязкости жидкости и рассчитывается с учётом состояния поверхности корпуса судна. Оно включает также влияние кривизны поверхности корпуса судна. Учитывая, что сопротивление трения и сопротивление формы обусловлены вязкостью, они могут быть объединены в одну составляющую, которую принято называть вязкостным сопротивлением.

Разделение полного сопротивления на сопротивление давлений и сопротивление трения основано на учёте физического различия элементарных сил, действующих на поверхность судна.

Расчёт сопротивления трения судна выполняется по методу эквивалентной пластины.

R_F = ( C_{F о} + C_A ) W , где

R_F – сопротивление трения судна

C_Fo – коэффициент сопротивления плоской пластины

C_A – надбавка шероховатости

V – скорость

W - площадь смоченной поверхности

C_Fo =

C_A = ( 0,3 ч 0,5 ) 10^-3 ≈ 0,45 10^-3

ρ= 104

V = 0,514 V_S

Re = ,

где  м² /с

Определение сопротивления трения судна.

Таблица 2.1 Расчётное сопротивление для Т₁ =2,6 м.

Расчётные значения	Значения скоростей.
	Vs=5узлов	Vs=10узлов	Vs=15узлов	Vs=20узлов	Vs=25узлов
V,м/с	2,57	5,14	7,71	10,28	12,85
Re
CF0
CA
RF	11218,95	41707,73	90068,05	155643,04	238000,98

Таблица 2.2 Расчётное сопротивление для Т₂ =5,2 м.

Расчётные значения	Значения скоростей.
	Vs=5узлов	Vs=10узлов	Vs=15узлов	Vs=20узлов	Vs=25узлов
V,м/с	2,57	5,14	7,71	10,28	12,85
Re
CF0
CA
RF	17164,97	63822,51	137836,78	238204,26	364265,37

Таблица 2.3 Расчётное сопротивление для Т₃ =7,8 м.

Расчётные значения	Значения скоростей.
	Vs=5узлов	Vs=10узлов	Vs=15узлов	Vs=20узлов	Vs=25узлов
V,м/с	2,57	5,14	7,71	10,28	12,85
Re
CF0
CA
RF	26337,26	96957,76	211595,51	365715,53	559308,72

3.Полное сопротивление

Используя графики серийных испытаний моделей судов, рассчитаем полное сопротивление и буксировочную мощность для трёх осадок.

Наиболее достоверные результаты при определении сопротивления воды движению судов могут быть получены путём расчётов по данным испытаний систематических серий моделей судов. Под систематической серией понимается группа моделей с систематически изменяющимися от модели к модели параметрами, характеризующимися форму теоретического чертежа и соотношения главных измерений. Количество моделей может быть достаточно велико. При разработке таких серий модели разделяются на группы так, чтобы в каждой группе систематически и независимо изменялся один какой-нибудь параметр, а другие оставались без изменения. Это даёт возможность проследить влияние на сопротивление этого параметра. Количество групп моделей в серии при этом, очевидно равно числу исследуемых параметров.

Очевидно, что исследовать влияние на сопротивление всех параметров, которые могут оказывать влияние на сопротивление, невозможно. Поэтому важно при расчётах сопротивления проектируемого судна подбирать такую серию, которая наиболее близко, особенно по ряду исследуемых параметров, подходила бы к рассматриваемому судну.

На основании обработки результатов испытаний систематических серий строятся диаграммы, по которым можно определить сопротивление судна, обводы которого геометрически подобны обводам моделей вошедших в серию.

Систематический характер изменения геометрических характеристик моделей, входящих в серию, даёт возможность разработать метод, с помощью которого можно создать теоретический чертёж проектируемого судна на основании данных о его коэффициентах формы и соотношений главных размерений. Это позволяет создать обводы, геометрически подобные обводам моделей серии, и получить близкий к оптимальному с точки зрения сопротивления теоретический чертёж, а также наибольшую достоверность расчётов сопротивления.

В отечественной практике при оформлении результатов испытаний систематических серий моделей принято представлять основную диаграмму зависимости коэффициентов остаточного сопротивления для ряда постоянных чисел Фруда от коэффициента общей полноты для основных моделей серий, образующих группу. Для этой группы моделей, как правило, одни параметры формы, например L/B и B/T , остаются постоянными, а другие, обычно Y и X_C , меняются систематически.

Таким образом, определяющим параметром является коэффициент общей полноты. Влияние других параметров на сопротивление оценивается с помощью вспомогательных диаграмм.