Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ И МОМЕНТЫ
НА КОРПУСЕ СУДНА.
2.1. Присоединенные массы жидкости.
Силы и моменты, действующие на судно при движении его в жидкости с
переменной скоростью, обычно подразделяют на инерционные силы судна и
инерционные силы жидкости. Судно при движении приводит в ускоренное
движение окружающую его жидкость и преодолевает её реактивное воздейст-
вие. В теоретической гидромеханике доказывается, что инерционные силы
жидкости пропорциональны ускорениям судна, причем коэффициенты пропор-
циональности имеют размерность массы. Это позволяет суммировать их с
массой судна и поэтому их условно называют присоединенными массами жид-
кости.
При движении судна с угловым ускорением возникают гидродинамиче-
ские инерционные моменты жидкости, коэффициенты пропорциональности
которых принято называть присоединенными моментами инерции жидкости.
С использованием коэффициентов пропорциональности присоединенные
массы и моменты можно записать:
— присоединенные массы жидкости при движении вдоль осей:
Х – λ
11
= k
11
m;
Y – λ
22
= k
22
m;
– присоединенный момент инерции при движении судна с угловым уско-
рением (вращение относительно оси Z) λ
66
= k
66
J.
Для транспортных судов с обыч-
ными обводами присоединенные массы
измеряются приблизительно в таких
пределах:
λ
11
от 0,02 при L/B=10 до 0,05m
при L/B=5
λ
22
от 0,4 при B/T= 5 до 0,09m
при B/T = 2
λ
66
от 0,3 при L/B=10 и В/T=5
до 0,8 J
Z
при L/B=5 и B/T=2
Для получения значений коэффи-
циентов присоединенных масс нужно
либо проводить эксперименты, либо
рассчитывать теоретическим путём. Для
Рис.2.1. расчёта присоединенных масс исполь-
зуют замену корпуса судна эквивалентным ему трёхосным эллипсоидом
(рис.2.1). При этом пренебрегают асимметрией судна относительно плоскости
мидельшпангоута, тогда λ
26
= 0;
;
2
;
2
B
b
L
a ==
c = T.
12
         2. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ И МОМЕНТЫ
                          НА КОРПУСЕ СУДНА.
                 2.1. Присоединенные массы жидкости.
      Силы и моменты, действующие на судно при движении его в жидкости с
переменной скоростью, обычно подразделяют на инерционные силы судна и
инерционные силы жидкости. Судно при движении приводит в ускоренное
движение окружающую его жидкость и преодолевает её реактивное воздейст-
вие. В теоретической гидромеханике доказывается, что инерционные силы
жидкости пропорциональны ускорениям судна, причем коэффициенты пропор-
циональности имеют размерность массы. Это позволяет суммировать их с
массой судна и поэтому их условно называют присоединенными массами жид-
кости.
      При движении судна с угловым ускорением возникают гидродинамиче-
ские инерционные моменты жидкости, коэффициенты пропорциональности
которых принято называть присоединенными моментами инерции жидкости.
      С использованием коэффициентов пропорциональности присоединенные
массы и моменты можно записать:
      — присоединенные массы жидкости при движении вдоль осей:
      Х – λ11 = k11m;
      Y – λ22 = k22m;
       – присоединенный момент инерции при движении судна с угловым уско-
рением (вращение относительно оси Z) λ66 = k66J.

                                           Для транспортных судов с обыч-
                                     ными обводами присоединенные массы
                                     измеряются приблизительно в таких
                                     пределах:
                                          λ11 от 0,02 при L/B=10 до 0,05m
                                     при L/B=5
                                          λ22 от 0,4 при B/T= 5 до 0,09m
                                     при B/T = 2
                                          λ66 от 0,3 при L/B=10 и В/T=5
                                          до 0,8 JZ при L/B=5 и B/T=2
                                          Для получения значений коэффи-
                                     циентов присоединенных масс нужно
                                     либо проводить эксперименты, либо
                                     рассчитывать теоретическим путём. Для
               Рис.2.1.              расчёта присоединенных масс исполь-
зуют замену корпуса судна эквивалентным ему трёхосным эллипсоидом
(рис.2.1). При этом пренебрегают асимметрией судна относительно плоскости
                                    L        B
мидельшпангоута, тогда λ26 = 0; a = ; b =      ; c = T.
                                    2        2



                                        12

Страницы