Тема 1.2 Уравнения масс и их использование

Вопросы для контрольного диктанта №1

1. Что означают термины «элементы» и «характеристики» судна?

2. Назвать две основные части теории проектирования судов. В чем различие между ними?

3. Назвать две основные задачи теории проектирования судов. В чем различие между ними?

4. Перечислить основные стадии разработки проекта судна.

5. Сформулировать основную цель стадии «Техническое предложение».

6. Сформулировать основную цель стадии «Эскизный проект».

7. Сформулировать основную цель стадии «Технический проект».

8. Назовите виды нагрузки.

9. В чем разница между нормативным и проектным подходами в разбивке нагрузки на разделы?

10. Назовите основные разделы проектной нагрузки.

11. Назовите виды водоизмещения для гражданских судов.

12. В чем суть и цель расчета нагрузки судна?

13. Что такое модули и измерители масс?

14. Для чего в расчеты нагрузки вводят запас водоизмещения?

Уравнение масс – выражение равенства водоизмещения судна сумме всех масс, входящих в его нагрузку.

Здесь D – водоизмещение судна;

P_i – массы, зависящие от элементов и характеристик проектируемого судна – переменные (массы корпуса, механизмов, топлива, инвентарного снабжения и балласта);

P_i = Р_кр+Р_мх+Р_тп+Р’’_сн+Р_бл

P – массы, не зависящие от элементов и характеристик проектируемого судна – постоянные (масса перевозимого груза, экипажа и пассажиров с багажом, запасами воды и провизии).

Р = Р_гр+Р’_сн

Используется уравнение масс, которое может быть записано в различных вариантах (в алгебраической или дифференциальной форме), для определения водоизмещения или главных размерений проектируемого судна по технико-эксплуатационным данным задания.

Уравнения масс в алгебраической форме используются для определения элементов судна как при наличии, так и при отсутствии близкого прототипа, в дифференциальной форм е – только при наличии подходящего судна - прототипа, в элементы которого вносятся исправления, отражающие различие характеристик прототипа и проектируемого судна – грузоподъемности Р_гр, скорости υ, дальности плавания r, автономности t_a и др.

Общий вид алгебраического уравнения масс

(D,L,В,Т,…) = f(Р_гр,υ, r, t_a,…)

Общий вид дифференциального уравнения масс

(dD,dL,dВ,…) = f(dР_гр,dυ, dr, dt_a,…)

D=D_o+dD; L=L_o+dL; B=B_o+dB, …

Индексом «о» отмечены характеристики судна – прототипа; dD,dL,dВ - приращения величин проектируемого судна по сравнению с судном-прототипом; dР_гр,dυ, dr, dt_a – различия характеристик проектируемого судна и судна-прототипа.

С помощью дифференциальных уравнений можно определить приращение водоизмещения судна-прототипа, вызванное изменениями показателей этого судна при переходе к проектируемому судну

ΔD = f(ΔР_гр,Δυ, Δr,…)

Уравнение масс, выраженных в функции главных размерений

В общем уравнении масс все переменные массы выражаются через главные размерения и коэффициенты теоретического чертежа или мощность главного двигателя, в результате чего это уравнение приводится к виду

Здесь - массы, зависящие от мощности главного двигателя и длительности его работы, которые тоже зависят от параметров корпуса (т.к. зависят от сопротивления движению судна).

В полученном выражении присутствует несколько неизвестных - главные размерения L,В,Т,Н, коэффициент полноты . Поэтому для их определения необходимо выразить все неизвестные через одну величину – обычно через длину судна.

Тогда алгебраическое уравнение масс в общем виде запишется так

Решая данное уравнение, определяют L, а затем – остальные элементы судна.

Уравнение масс, выраженных в функции водоизмещения

Если все переменные массы выразить в функции водоизмещения, исходное уравнение масс принимает вид

Выразив, через водоизмещение, уравнение сводим к следующему виду,

что позволяет определить водоизмещение и остальные элементы судна.

Есть также форма уравнения масс, позволяющая определять водоизмещение грузовых судов через коэффициенты утилизации водоизмещения:

- по чистой грузоподъемности

- по дедвейту

Контрольные вопросы

1. В чем смысл уравнения масс и для чего оно нужно?

2. В чем различие использования уравнений масс в алгебраической и дифференциальной формах?

3. Каков физический смысл математических символов (dD,dL,dВ,…); (dР_гр,dυ, dr, dt_a,…)?

Дата добавления: 2014-12-16