Реферат: Анализ условий плаванья в условиях мелководья

а₁ - коэффициент аппроксимации, зависит от числа встреч

судна с волнами:

при N << 2000 a₁ = 0,064,

N > 2000 a₁= 0,058.

Общая оценка статистических данных по составляющим выражениям (2.4.) из работы [46] показывает, что навигационный запас глубины будет в пределах 0,20-1,50 м. В этих же пределах будет находиться величина навигационного запаса глубины, полученная по формуле (2.3.). Однако формула (2.3.) не учитывает навигационно-гидромете­орологические факторы, перечисленные выше, и в ряде случаев будет давать завышенные значения навигационного запаса глубины. В зару­бежных исследованиях также подтверждается справедливость в пропор­циональной зависимости выражения (2.30.) волнового запаса от высоты волны, относительной глубины.

2.2. Определение скоростного запаса глубины.

Основные теоретические предпосылки определения скоростного запаса глубины (динамической просадки) базируются на теореме Бернулли, в соответствии с которой, зная скорость потока стесненной мелководьем или бровками канала жидкости можно определить динами­ческую просадку судна (1.12). Скорость стесненного потока для вы­ражения (1.12) определяется решением кубического уравнения [56]

V³₁-V₁(V²+2g(S_K-S_m)/B_K)+2gVS_K/B_K=0

где: s_K - площадь сечения канала, м;

S_m - площадь подводной части миделя, м²;

После преобразований по методу Кордано решение этого уравне­ния примет следующий вид:

V₁=4/3 * [V²+2g(H-B_cT/B_K)]cos²*

*{1/3 * arccos(-51VH)[V²+2g H-B_cT/B_K)]+/3} (2.35.)

В исследованиях Г.И.Сухомела, Г.Е.Павленко и других предлага­ются различные методы определения скорости стесненного потока в форме постоянных коэффициентов и их функциональных зависимостей от размеров судна, режимов его движения и характеристик водного пути. В соответствии с этим формулы скоростного запаса глубины в об­щем случае можно представить линейными зависимостями от скорости хода [1, 7, 14, 27, 33] :

₄=K_V1V (2.36.)

квадратичными [1,3,34,9,10,11,14,15,16,49,42,35,58-63,71,18,64, 19,20,21,22,47,23,40,24,25,41,27,28,29,38,31,26,37,66,67,68]

₄=K_V2V² (2.37.)

кубическими [57,48]

₄=K_V3V³ (2.38.)

и более сложными степенными функциями с дробными степенями [3, 5,13,48,35,31,30,37,66]

₄=K_Vfxf(V) (2.39.)

где:

Kvi- постоянные или функциональные коэффициенты характеристик судна и водного пути, дающие размерность запаса глубины в метрах

В анализируемой литературе, как правило, целью применения ме­тодов определения динамической просадки судна является описание и исследование процессов в целом для решения задач проектирования, и наиболее характерные переменные, подверженные более быстрому изме­нению для конкретного судна (скорость, осадка и т.п.), входят в расчетные выражения не всегда в явном виде. Это затрудняет их опе­ративное применение судоводителями для выбора безопасной трассы следования из-за сложности вычислений. Поэтому одной из задач нас­тоящего исследования является приведение исходных методов к более простому и явному виду расчетных формул типа ( 2.36.)-(2.39.) .

При линейной зависимости скоростного запаса глубины от ско­рости хода функциональный коэффициент в выражении (2.36.) определя­ется в зависимости от длины судна из специальной таблицы, предло­женной П.К.Божичем [1,24,27,33], данные которой со средней квадратической погрешностью 9х10 аппроксимируются выражением

Kv1= 0,00034L + 0,045 . (2.40.)

В этих же работах [24,27] обосновывается применение упро­щенной формулы П.К.Божича, предложенной М.Плакидой, в которой

функциональный коэффициент постоянный

K_V1= 0,079 , (2.41.)