Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Сопротивление воды движению судна
|
|
Понятия сопротивления воды и буксировочной мощности
Если судно, плавающее на поверхности воды, неподвижно, то в каждой точке его погруженной поверхности действует гидростатическое давление, пропорциональное плотности воды р и погружению h этой точки под поверхностью воды. Равнодействующая давлений в этом случае сводится к вертикальной силе, равной весу вытесненной судном воды.
При движении судна с постоянной скоростью и оно вносит возмущение в жидкость и деформирует ее свободную поверхность, вследствие чего изменяются давления р по всей смоченной поверхности и, кроме того, появляются касательные напряжения т, обусловленные свойством вязкости жидкости. Это приводит к тому, что при движении судна равнодействующая сил, действующих на его погруженную в воду поверхность (смоченную поверхность), не будет вертикальной силой, а будет иметь горизонтальную составляющую, направленную в сторону, противоположную скорости судна. Вертикальная составляющая уравновешивает вес судна, а горизонтальная представляет силу R, кН, противодействующую движению судна и называемую буксировочным сопротивлением.
Если известны распределения давлений р и касательных напряжений г по смоченной поверхности, то буксировочное сопротивление R можно представить в виде суммы двух слагаемых, сопротивления давления Rp и
сопротивления касательных напряжений RT:
R = Rp+RT (8.1)
где: Rp = \р cos (n, и) da;
Q
RT = JV cos(r, u) dco;
Q
Q - смоченная поверхность судна.
Однако основная трудность вычисления сопротивления заключается в определении распределения величин р и г по поверхности Q.
Для того, чтобы судно двигалось с постоянной скоростью, необходимо приложить к нему силу, равную силе сопротивления и противоположно направленную. При этом будет совершаться работа равная Rut. Работа, производимая силой R в единицу времени, называется буксировочной мощностью и обозначается Ng:
N6=Rv (кВт) (8.2)
Сила, преодолевающая сопротивление R и движущая судно, создается движителем и называется упором. Движитель приводится в действие главным двигателем судна, мощность которого всегда больше буксировочной мощности Nft, т.к. имеются потери как в подводе мощности к движителю, так и в самом движителе; последняя составляет наибольшую часть всех потерь.
Если мощность двигателя, измеренную на выходе его вала, т.е. эффективную мощность двигателя, обозначить Ne, то отношение:
1 = ~77~> (8-3)
характеризующее общие потери, называется пропульсивным коэффициентом.