Расчет крена судна на циркуляции

Крен судна на циркуляции вызывается рядом причин, главной из которых является действие центробежной силы инерции, возникающей вследствие движения судна на криволинейной траектории.

Наибольший кренящий момент от центробежной силы инерции на установившейся циркуляции при наименее благоприятных соотношениях между элементами циркуляции и судна может быть определен по формуле Г.А.Фирсова:

( 1.1.)

Угол статического крена на циркуляции может быть определен либо по диаграмме статической остойчивости путем обычного построения (по известной величине М_кр) , либо рассчитан с применением метацентрической формулы по следующей зависимости:

(1.2)

где: V₀ – скорость судна, м/с;

величину коэффициента С находят по графику (рис.1.3)

в зависимости от параметров К и N.

Коэффициенты К и N рассчитываются по формулам:

(1.3)

(1.4)

где: d - коэффициент общей полноты;

L - длина судна;

Z_g - аппликата центра тяжести судна;

g- 9,81 м/с² ;

DI- определяется по графику (рис. 1.4);

I₀ - определяется по графику (рис. 1.5.);

V₀- скорость судна , м/с.

Диаметр установившейся циркуляции определяется по величине , по графику снимаемой с графика (рис.1.3.) в зависимости от значений К иN, т.е. и далее определяются остальные параметры циркуляции.

В курсовом проекте необходимо определить угол крена на циркуляции по диаграмме статической остойчивости в зависимости от величины кренящего момента, рассчитанного по формуле (1.1.). (ДСО рассчитана в 1 части курсового проекта для судна в грузу с полными запасами). Далее рассчитывается угол крена на циркуляции по формуле (1.2) и величина его сравнивается с полученной по ДСО. Скорость судна на циркуляции определяется в зависимости от величины , снимаемой с графика (рис.1.3) ,т.е.

Расчет диаметра установившейся циркуляции

И скорости судна на циркуляции.

Помимо расчетаД_о , приведенного в п.1.4., его необходимо рассчитать по приводимой ниже формуле и сравнить с полученным выше. Диаметр установившейся циркуляции определяется выражением:

Д_о = 2К₁ V/ K₂ S_p (1.4.)

где: V- объемное водоизмещение судна, S_p - площадь боковой проекции погруженной части пера руля; К₁ - коэффициент, определяемый по графику (рис.1.6) в зависимости от параметра V / S_бL, где S_б - площадь боковой проекции погруженной части судна, L- длина судна, К₂ - коэффициент, определяемый по графику (рис.1.6) в зависимости от угла перекладки руля a.

Площадь пера руля рассчитывается по формуле:

Окружная скорость судна на установившейся циркуляции рассчитывается по формуле:

(1.5.)

и сравнивается с ранее рассчитанной.