Слокам
 Кругосветные, одиночные путешествия на яхтах. Путешествия вокруг света на парусных яхтах.

  Главная    Евгений Гвоздёв    Джошуа Слокам    Фотографии яхт    Справочник яхтсмена    Карта мира    Литература    Видео    Продажа яхт 

  Школа капитана    Школа рулевого    Морские походы    Под парусом по планете    Как пройти вокруг света на яхте    Морские узлы    Паруса    Ветер и течения 



Расчеты и чертежи в любительском судостроении.

 Расчеты и чертежи в любительском судостроении

  Содержание 

Расчет сопротивления глиссирующего судна. Часть 2.

Общий ход вычислений по этому методу заключается в том, что сперва определяют сопротивление и угол дифферента плоскодонного глиссера, а затем определяют поправки на килеватость, которые должны быть внесены в расчет, чтобы получить сопротивление и угол дифферента килеватого глиссера. Предварительно условимся, что мы будем называть средней шириной Вср , средним углом килеватости ср, средней смоченной длиной в ходу Lср и удлинением смоченной поверхности .

 

Средней шириной будем называть величину

где:

— ширина днища между скулами, измеренная по мидель-шпангоуту;

— ширина днища между скулами, измеренная по транцу.

 

Средним углом килеватости будем, называть величину

где:

— угол килеватости, измеренный по мидель-шпангоуту;

—угол килеватасти, измеренный по траншу.

 

Средней смоченной длиной в ходу будем называть величину

где:

Lдп—длина смоченной в ходу поверхности днища.измеренная по ДП;

Lск —длина смоченной в ходу поверхности днища,измеряемая по скуле.

 

Удлинением смоченной в ходу поверхности будем называть отношение

Перед началом вычислений следует заготовить форму для расчета (таблица ниже) и листок бумаги размером примерно 15X15 см; две кромки этого листка должны быть точно взаимно-перпендикулярны и обрезаны очень ровно.

1. Определение расчетных скоростей. Расчетными скоростями будем здесь называть те скорости хода, для которых будет производиться определение сопротивления. Конечно, можно определить сопротивление для любой интересующей нас скорости хода, например для скорости 2, 3, 4, 5 м/сек и т. д., но так как кривые расчетных диаграмм построены для других скоростей, то нам пришлось бы па этих диаграммах между кривыми прочерчивать на глаз промежуточные кривые; это доступно лишь имеющим опыт работы с графиками, отнимает время и уменьшает точность результатов расчета.

Для определения расчетных скоростей воспользуемся номограммой. Зная среднюю ширину днища по скуле, отыскиваем на шкале 1 соответствующее деление; приложив к нему один конец линейки, другой конец поочередно прикладываем к точкам 1, 2, 3 и т. д. шкалы лы 2. Соответствующими номерами точек будем называть и расчетные скорости, которые будем прочитывать на шкале 3.
Так, например, при средней ширине днища между скулами Bср =1,5 м

расчетная скорость № 1 равна 8,8 м/сек = 32 км/час

» » № 2 » 10 м/сек = 36 км/час

» » № 3 » 11,1 м/сек = 40 км/час

и т. д.

Полученные значения скоростей вписываем в строки 1 и 2 нашей таблицы.

Расчет следует делать только для тех скоростей которые представляют интерес. Однако во всех случаях необходимо сохранить нумерацию скоростей.

 

2. Определение удлинения смоченной в ходу площади днища.

Если будем знать величину удлинения

то легко определим смоченную длину Lср, а следовательно, и смоченную площадь S=Lср Bср . Но для определения К необходимо знать положение ЦТ по длине (X); X отсчитывается от точки пересечения днищевой кромки транца с ДП.

Для определения X служит номограмма. Сперва прикладываем линейку к соответствующим делениям шкал 1 и 2 и делаем отметку на шкале 3. Затем к шкале 3 прикладываем одну кромку заготовленного листка бумаги так, чтобы угол листка совпадал с отметкой, а другая кромка пересекала кривые диаграммы; точки пересечения кривых с кромкой отмечаем на листке тонкими штрихами и обозначаем их номерами кривых (смотри рисунок).

Положение листка бумаги при нанесении меток.

Опустив затем листок с отметками до шкалы , прочитываем на ней значения удлинений на всех расчетных скоростях и вписываем эти значения в строку 3 нашей таблицы.

Форма таблицы для гидродинамического расчета глиссера

D= Bср= bср= X=

 

№ строки № расчетной скорости
1 v км/час - расчетная скорость        
2 v м/сек - расчетная скорость        
3 Удлинение смоченной площади        
4 радиан. Угол дифферента в радианах плоскодонного глиссера        
5


Остаточное сопротивление плоскодонного глиссера

       
6
Средняя смоченная площадь
       
7
Средняя смоченная длина
       
8
Коэффициент сопротивления трения
       
9
Сопротивление трения
       
10
Суммарное сопротивление плоскодонного глиссера
       
11
Поправка на килеватость
       
12
Суммарное сопротивление килеватого глиссера
       
13 радианы
Поправка на килеватость
       
14
Угол дифферента килеватого глиссера в радианах
       
15
Угол дифферента килеватого глиссера в градусах
       
16
Остаточное сопротивление килеватого глиссера
       
17
Сопротивление трения килеватого глиссера
       

 

3. Определение углов дифферента.

Угол дифферента это угол наклона к горизонту прямолинейной, наиболее длинной части киля. Для его определения прикладываем листок с отметками к номограмме так, чтобы его вертикальная кромка совпадала с осью 6; двигая листок вдоль оси 6 до тех пор, пока его отметка 1 попадет на кривую 1, делаем отметку на оси 6 в том месте, где лежит угол листка, и около отметки ставим цифру 1.

Положение листка бумаги для нанесения отметок на шкалу 6.

После этого перемещаем листок так, чтобы его отметка 2 совпала с кривой 2, и на оси 6 делаем новую отметку с цифрой 2; таким путем на оси 6 сделаем отметки, соответствующие всем расчетным скоростям. Затем прикладываем линейку сперва к шкалам 1 и 2 (скорость v берем из строки 1 таблицы) и на оси 5 ставим отметки с номерами скоростей. Потом, прикладывая линейку к шкале 4 и к отметкам на оси 3, делаем отметки на оси 5 и ставим около них номера соответствующих расчетных скоростей. После этого, соединяя линейкой отметки с одинаковыми номерами на осях 5 и 6, читаем на шкале 7 углы дифферента, выраженные в радианах, и вписываем их в строку 4 нашей таблицы. Если расчет производится для плоскодонного глиссера, то значение а в градусах вписываем в строку 16.

 

4. Определение остаточного сопротивления.

Rост - Для получения значений остаточного сопротивления надо заданную величину водоизмещения умножить на значение а из строки 4. Значение Rост вписываем в строку 5.

 

5. Определение смоченной площади S и ее длины Lср.

Обе эти величины требуется знать для определения сопротивления трения. Так как нам известна величина

для каждой расчетной скорости (строка 3 таблицы), то, умножив ширину Bср на , получим значение Lср для каждой скорости. Зная Lср и Bср , определяем смоченную площадь днища на каждой расчетной скорости: S = Lср Bср. Обе эти величины можно определить без вычислений, пользуясь номограммой. Приложив листок с отметками к горизонтальной шкале , переносим на эту последнюю все его отметки и пронумеруем их. Соединяя затем линейкой каждую из этих отметок с соответствующим делением шкалы Вср, прочитываем на шкалах Lср и S значения этих величин, Найденные значения Lср и S вписываем в строки 6 и 7.

 

6. Определение коэффициента сопротивления трения Сf.

Прежде чем перейти к непосредственному вычислению сопротивления трения, мы должны определить значения коэффициентов трения Сf для всех расчетных скоростей. Для этой цели можно воспользоваться номограммой. Полученные из этой номограммы значения Сf вписываем в строку 8 нашей таблицы.

 

7. Определение сопротивления трения Rтр.

Теперь нам известны все величины, необходимые для непосредственного определения сопротивления трения Rтр. При помощи номограммы, определяем величины сопротивления трения на каждой расчетной скорости и вписываем их в строку 9.

 

8. Суммарное сопротивление плоскодонного глиссера.

Для того чтобы получить значение гидродинамического сопротивления плоскодонного корпуса, остается сложить значения Rост, вписанные в строку 5, со значениями Rтр , вписанными в строку 9. Суммарное сопротивление вписываем в строку 10.

 

9. Поправка на килеватость.

Весь расчет, который мы описали, относится к плоскодонному глиссеру. Сопротивление и углы дифферента в ходу килеватого глиссера будут больше тех, которые мы определили, Разность сопротивлений плоскодонного и килеватого глиссеров называют поправкой на килеватость.

Эта поправка может быть определена по сложной формуле, ввиду чего для той же цели лучше пользоваться другим средством, менее точным, но более простым, а именно:

Диаграмма для определения поправки сопротивления на килеватость.

диаграммой нарисунке, на которой показано, насколько возрастет сопротивление глиссера, если вместо плоского он имеет плоскокилеватое днище. Так, например, если суммарное сопротивление плоскодонного глиссера

то сопротивление глиссера со средней килеватостью ср= 80 по диаграмме будет и а 10,4% больше, т.е.

Полученные таким путем величины поправки r и сопротивления килеватого глиссера вписываются в строку 11 и 12.

Читать далее: Расчет ходкости. Расчет сопротивления глиссирующего судна. Часть 3.

 



 


Портал для яхтсменов и путешественников
www.Slokam.ru работает с 2009 года.
Скоро обновление!