Здавалка
Главная | Обратная связь

Влияние штормовых условий на мореходные качества судна



Основными факторами, действующими на судно во время шторма, являются ветер, волнение и качка.

Воздействие ветра на судно определяется его направлением и силой, формой и размерами площади парусности судна, расположением центра парусности, значениями осадки и дифферента.

Действие ветра в пределах курсовых углов 0 – 1100 вызывают потерю скорости, а при больших курсовых углах и силе ветра не свыше 3 -4 баллов – некоторое её приращение.

Действие ветра в пределах 30 – 1200 сопровождается дрейфом и ветровым креном.

Потеря скорости происходит в следствии того, что на движущееся судно действует кажущийся ветер, который связан с истинным следующим отношением:

( 13.1)

( 13.2)

Где WИ – скорость истинного ветра, м/с;

W – скорость кажущегося ветра, м/с;

VС – скорость судна, м/с; α – угол дрейфа, град.;

qWи – курсовой угол истинного ветра, град.;

qW – курсовой угол кажущегося ветра, град.

Удельное давление ветра на судно приближенно можно рассчитать

Р ≈ 0.008 W2 ( Ураган W=40 – 50 м/с, Р ≈ 130 – 200 кгс/м2 )

Полное давление ветра на судно или гидродинамическая сила будет равна:

А ≈ Р Q ( 13.3)

Так как ЦП по миделю не совпадает с Ц.Т., то аэродинамическая сила будет создавать кренящий момент:

МКР = АY( ZЦП - ) ( 13.4)

Где ZЦП – аппликата центра парусности, м;

dСР – средняя осадка судна, м.

Волнение моряоказывает наиболее существенное влияние на судно. Оно сопровождается действием на корпус значительных динамических нагрузок и качкой судна. При плавании на волнении увеличивается сопротивление корпуса судна и ухудшаются условия совместной работы винтов,

Рис. 13.1 . Элементы волны

корпуса и главных двигателей. В результате снижается скорость, увеличивается нагрузка па главные машины, повышается расход топлива и уменьшается дальность плавания судна. Форма и размеры волн характеризуются следующими элементами (рис.13.1 ):

высота волны - h— расстояние по вертикали от вершины до подошвы волны;

длина волны - λ — расстояние по горизонтали между двумя соседними гребнями или подошвами;

- период волны τ — промежуток времени, в течение которого волна проходит расстояние, равное своей длине ;

— скорость волны С— расстояние, проходимое волной в единицу времени.

По происхождению волны подразделяются на ветровые, приливо-отливные, анемобарические, волны землетрясения (цунами) и корабельные. Наиболее распространенными являются ветровые волны. Различают три типа волнения: ветровое, зыбь и смешанное. Ветровое волнение- развивающееся, оно находится под непосредственным воздействием ветра в отличие от зыби, представляющее собой инерционное волнение, или волнение, вызванное штормовым ветром, дующим в удаленном районе. Профиль ветровой волны не симметричен. Ее подветренный склон круче, чем наветренный. На вершинах ветровых волн образуются гребни, верхушки которых под дей­ствием ветра заваливаются, образуя пену (барашки), а при сильном ветре срываются. Направление ветра и направление ветровых волн в открытом море, как правило, совпадают или разнятся на 30—40°.

Размеры ветровых волн зависят от скорости ветра и продолжительности его воздействия, длины пути ветровых потоков над водной поверхностью и глубины данного района (табл.13.1). Наиболее интенсивный рост волны наблюдается при отношении С/W<0,4-0,5. Дальнейшее увеличение этого отношения сопровождается уменьшением роста воле. По этому волны опасны не в момент наибольшего ветра, при последующем его ослаблении.

Для приближенных расчетов средней высоты волн установившегося океанского волнения пользуются формулами:

При ветре до 5 баллов hСР ≈ 0.5 Б

При ветре свыше 5 баллов hСР ≈ 0.1 Б2







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.