148025 (692159)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Курсовой проект

Тема: «Расчет ходкости судна и подбор пропульсивного комплекса»

Задание на курсовое проектирование

Выполнить:

1. Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности методом Холтропа;

2. Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности с использованием данных испытаний систематических серий моделей судов;

3. Подбор элементов гребного винта для скорости хода 13 - 15 узлов при заданном диаметре по теоретическому чертежу;

4. Подбор главной энергетической установки - дизеля по каталогам фирм – производителей;

5. Уточнение характеристик гребного винта при работе с выбранным двигателем и определение достижимой скорости хода;

6. Построение чертежа гребного винта.

7. Построение паспортной диаграммы.

1. Расчет сопротивления воды движению судна по HOLTROP (голландский опытовый бассейн)

1.1 Данные для расчета сопротивления воды движению судна по HOLTROP (голландский опытовый бассейн)

Этот способ основан на обработке результатов испытаний почти двухсот различных моделей и натуральных судов. Метод может применяться для расчета сопротивления самых разнообразных типов судов с широким изменением параметров формы, таких, например, как танкеры, контейнеровозы, рыболовные суда и т. д., включая суда с предельно большой полнотой обводов и необычным соотношением главных размерений.

Для расчета данным способом надо использовать следующие данные:

Главные характеристикм судна-проекта:

Lpp - длина между перпендикулярами 110 м;

Lwl - длина по КВЛ 114,58 м;

B - ширина наибольшая 18,33 м;

Tap - осадка в корме 7,05 м;

Tfp - осадка в носу 7,05 м;

V - объемное водоизмещение 8558,4 м³;

lcb – абсцисса центра величины в % от (Lwl/2) -0,06 %;

cm – коэффициент полноты мидель-шпангоута 0,966;

cwp – коэффициент полноты ватерлинии 0,728;

v - расчетная скорость 15,0 узлов;

Значения Lpp, Lwl, B, Tap, Tfp, V, cm, cwp берем из своего варианта;

lcb = (Lwl/2 – (Lwl/2 + Xc))/ Lwl x 100%.

Дополнительные данные:

Abt – площадь сечения носового бульба на шп. 0 0,00 м²;

hb – возвышение ЦТ площади сечения бульба 0,00 м;

S – площадь смоченной поверхности 2619,9 м²;

At – площадь смоченной поверхности транца 0,00 м ²;

d – диаметр туннеля подруливающего устройства 0,00 м;

Cbto – к-т сопр-я подруливающего устройства (0,003-0,012) 0,003;

ie –1/2 угла входа КВЛ 18º;

cstern – форма кормы (V-шп = -10; норм. = 0; U-шп. = +10) 0;

Awind – площадь парусности 445,50 м²;

CXwind – коэффициент сопротивления воздуха (0,8-1) 0,80;

Vwind – скорость ветра (нормально 2,5 м/с) 2,5 м/с.

Данных Abt, hb, d для данного проекта нет;

S – берется из предыдущей курсовой работы;

ie –данные снимаются с теоретического чертежа, при его отсутствии эту величину приближенно можно вычислить по формуле

ie = 1 + 89 exp [-(L/B)^0,80856 x (1-α)^0,30484 x (1-φ-0,0225 x lcb)^0,6367 x (L_R/B)^0,34574 x (100 V/L³)^0,16302];

L_R = L x (1-φ + 0,006 x lcb/(4φ-1));

φ = V Ω L – коэффициент продольной полноты;

cstern – данные снимаются с теоретического чертежа;

Awind – берется из предыдущей курсовой работы или приближенно вычисляется по формуле Awind = B²;

Смоченная поверхность выступающих частей:

Arud1 – руль за рудерпостом 0,00 м2;

Arud2 – балансирный руль 10,26 м2;

Arud3 – полубалансирный руль 0,00 м2;

Awb – кронштейн гребного вала 0,00 м²;

Arh – пятка руля 0,00 м²;

Awt – свободный гребной вал вне корпуса 0,00 м²;

Awh – обтекатель гребного вала 2,14 м²;

Aw – гребной вал 0,00 м²;

Af – гидродинамический успокоитель качки 0,00 м²;

Adome – домы 0,00 м²;

Askiel – скуловые кили 0,00 м².

Тип и расположение привода выбираем по правилам российского морского регистра судоходства.

Площадь руля F назначают, пользуясь зависимомтью:

F = L T / A

A – коэффициент, который выбирается в зависимости от типа судна в следующих пределах: 40-70 для грузовых транспортных судов.

λ = h / b_cp = h² / F – относительное удлинение руля;

Arh, Awh – данные снимаются с теоретического чертежа.

Константы:

g – ускорение свободного падения 9,81 м/c²;

rho – плотность воды 1025 кг/м³;

nue – коэффициент кинематической вязкости воды 1,188x10-6 м²/c;

rho2 – плотность воздуха 1,225 кг/м³.

Полное сопротивление судна

R_T = C_T (ρ V² / 2) Ω = C_T Fr² (ρ g Ω L )/ 2;

Ω – смоченная поверхность судна.

Буксировочная мощность:

P_E = R_T V.

Коэффициент полного сопротивления:

C_T = C_V + C_W + C_TR + C_A

Коэффициент вязкостного сопротивления:

C_V = C_F0 (I + K)

C_F0 = 0,075 / (lg R - 2)² - коэффициент сопротивления трения эквивалентной пластины.

Параметр формы (I + K) определяется по формуле:

(I + K) = C₁₃ [0,93 + C₁₂ (B / L_R)^0,92497 x (0,95 – φ + 0,0225 lcb)^0,6906];

C₁₃ – коэффициент, учитывающий влияние формы кормовой оконечности на вязкостную составляющую сопротивления.

C₁₃ = 1 + 0,003 C_кормы

Значение коэффициента C_кормы

Коэффициент C₁₂ определяется по формуле:

C₁₂ = (T / L)^0,2228446, если T / L > 0,05;

C₁₂ = 48,20 (T / L – 0,02)^2,078 + 0,479948, если 0,02 ≤ T / L ≤ 0,05;

C₁₂ = 0,479948, если T / L < 0,02.

Коэффициент волнового сопротивления:

C_W = A Fr^-2 exp[m_l Fr^-0,9 + C₁₅ φ² exp(-0,1 Fr^-2) cos (λ Fr^-2)];

A = 2 C₁ C₂ C₃ δ B T / Ω;

C₁ = 2223105 C₇^3,78613 (T / B)^1,07961 (90 - i_K)^-1,37565;

C₇ = 0,229577 (B / L)^0,33333, если B / L < 0,11;

C₇ = B / L, если 0,11 ≤ B / L ≤ 0,25;

C₇ = 0,5 - 0,0625 (L / B), если B / L > 0,25;

C₂ – коэффициент, учитывающий влияние носового бульба на волновое сопротивление:

C₂ = exp (-1,89 √ C₃);

C₃ = 0,56 A_BT^1,5 / [B T (0,31 √( A_BT + T_F - h_B))];

A_BT – площадь поперечного сечения бульба на носовом перпендикуляре;

h_B – отстояние ЦТ этого сечения от линии киля;

T_F - осадка на носовом перпендикуляре;

C₅ – коэффициент, учитывающий влияние транцевой кормы на волновое сопротивление:

C₅ = 1 – 0,8 A_T / ( B T β);

A_T – площадь поперечного сечения погруженной части транца при нулевой скорости;

m₁ = 0,0140407 ( L / T) – 1,75254 (V^1/3/ L) – 4,79323 (B / L) – C₁₆;

C₁₆ = 8,07981 φ – 13,8673 φ² + 6,984388 φ³, если φ > 0,80;

C₁₆ = 1,73014 – 0,7067 φ, если φ > 0,80;

C₁₅ = -1,69385, если L³ / V < 512;

C₁₅ = 0, если L³ / V > 1727¹⁵;

C₁₅ = -1,69385 + (L / V^1/3-8,0) / 2,36, если 512 < L³ / V < 1727¹⁵;

λ – коэффициент, характеризующий волнообразующую длину λL:

λ = 1,446 φ – 0,03 (L/B), если L / B < 12;

λ = 1,446 φ – 0,36, если L / B > 12.

Коэффициент сопротивления транцевой кормы:

C_TR = 0,2 (1-0,2 Fr_T) A_T/ Ω, если Fr_T < 5;

Fr_T = Fr √ (L B (1 + α) / 2A);

C_TR = 0, если Fr_T ≥ 5;

Расчет сопротивления трения:

Rf = ρ V² C_F0 (1 + K1) Ω / 2000 (кН);

Расчет сопротивления воздуха:

Rwind = ρA / 2 (V + Vwind)² Cxwind Awind / 1000 (кН);

ρA = 1,226 кг/м³ – плотность воздуха.

Расчет сопротивления модели:

Ra = (ρ / 2) V² Ω C / 1000 (кН);

C = 0,006 (L_KWL + 100)-0,16 – 0,00205 + 0,003 √( L_KWL / 7,5) δ⁴ C₂ (0,04 – C₄);

C₄ = 0,04, если Tfp/L_KWL > 0,04;

C₄ = Tfp/L_KWL, если Tfp/L_KWL < 0,04.

Расчет сопротивления транца:

Rtr = (ρ / 2) V² Ω C_TR / 1000 (кН);

Расчет сопротивления выступающих частей:

Rapp = ((ρ / 2) V² Sapp (1 + k2)eq C_F0) + ρ V² 3,14 d² Cbto)/ 1000 (кН);

Sapp – сумма смоченных поверхностей выступающих частей;

(1 + k2)eq = C₁ / Sapp, если Sapp > 0;

(1 + k2)eq = 0, если Sapp = 0.

Расчет волнового сопротивления:

R_W = C₁ C₂ C₃V ρ g exp [m₁ Fr^-0,9 + C₁₅ φ² exp(-0,1 Fr^-2) cos (λ Fr^-2)] (кН)

Расчет сопротивления носового бульба:

Rb = 0,11 exp (-3 P B^-2) Fni³ A_bt^1,5 g ρ / (1 + Fni²) / 1000 (кН);

PB = 0,56 √A_bt / T_fp – 1,5 hb;

Fni = V / (g (T_fp – 1,5 hb – 0,25 √ A_bt)) + 0,15 V²

Расчет суммарного сопротивления:

R = Rf + Rapp + Rw + Rb + Rtr + Ra + Rwind

Расчет произведен с использованием программы "Microsoft Excel", результаты представлены ниже в табличной форме.

РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОДЫ ДВИЖЕНИЯ СУДНА ПО HOLTROP (ГОЛЛАНДСКИЙ ОПЫТОВЫЙ БАССЕЙН)

Судно: Сухогруз.

По данным таблиц построим диаграммы:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы