Материал: Основы кораблестроения 2 часть. Башарин 17-кс1

Министерство науки и высшего образования РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Нижегородский государственный технический университет

им. Р. Е. Алексеева»

Кафедра «Кораблестроение и авиационная техника»

Курсовой проект

по дисциплине «Основы кораблестроения»

Выполнил:

ст. группы 17-КС-1

Башарин В. С.

Проверил:

Зуев В.А.

Нижний Новгород 2020 г.

Содержание

12 РАЗРАБОТКА И ПОСТРОЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЧЕРТЕЖА 2

12.1 Афинное перестроение 2

13 СОПРОТИВЛЕНИЕ СРЕДЫ ДВИЖЕНИЮ СУДНА 6

13.1 Расчёт сопротивления трения судна 6

13.2 Расчёт остаточных сопротивлений судна 7

13.3 Расчёт полного сопротивления воды 8

13.4 Расчёт ледового сопротивления 9

14 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ 12

15 ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ГРЕБНОГО ВИНТА 26

16 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ СУДНА 34

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 39

12 Разработка и построение теоретического чертежа

Проектирование теоретического чертежа может быть выполнено различными способами:

1. Аналитический

2. Графический

3. Графоаналитический

4. Алгоритмический

5. Способ перестроения теоретического чертежа по выбранному прототипу

В данном проекте выберем 5 способ, а именно метод афинного преобразования теоретического чертежа. Для этого следует спроектировать теоретический чертёж с заданными элементами:

D=2486 т. δ=0,81

L=74,57 м. α=0,85

B=13,08 м. β=

H=5 м.

T=3,07 м.

При проектировании необходимо учитывать выбранную ранее форму носовой оконечности и количество гребных винтов. В качестве прототипа примем теоретический чертёж судна класса РМРС: КМЛУ4[1]А1 изображённого на рисунке 12.1.

12.1 Афинное перестроение

Суть метода проектирования теоретического чертежа методом афинного перестроения заключается в том, что при проектировании имеется хороший прототип с подходящими обводами, с таким же количеством гребных винтов. Также необходимо чтобы:

δ₁=δ₀

α₁=α₀ , где индекс «1» относится к проектируемому судну, а индекс «0» к судну

β₁=β₀ прототипу

Далее поэтапно рассмотрим все действия при преобразовании.

1. Снятие координат с чертежа прототипа.

Снимем координаты линий шпангоутов чертежа прототипа с проекции «корпус», а также координаты носовой и кормовой оконечности с проекции «бок». Данные запишем представим в таблице 12.1 и 12.2 .

Таблица 12.1 - Координаты шпангоутов судна прототипа, м

Таблица 12.2 – координаты носовой и кормовой оконечности судна прототипа, м

2. Расчёт коэффициентов пересчёта.

Высчитываем коэффициенты пересчёта по формулам:

; ; , где индекс «1» относится к проектируемому судну, а индекс «0» к судну прототипу.

Далее координаты шпангоутов чертежа прототипа (таблица 12.1) нужно умножить на коэффициент «b», координаты носовой и кормовой оконечности (таблица 12.2) нужно умножить на коэффициент «l».

3. Построение теоретического чертежа.

Следует построить новую сетку теоретического чертежа исходя из главных размерений проектируемого судна приведённых в начале главы и нанести новые(пересчитанные) координаты представленные в таблицах 12.3 и 12.4.

Высота борта, высота бака и юта, а также их длина расчитаны ранее и строятся согласно расчётам.

Таблица 12.3 – Пересчитанные координаты шпангоутов, м

Таблица 12.4 – Пересчитанные координаты носовой и кормовой оконечности, м

13 Сопротивление среды движению судна

Сопротивление окружающей среды при движении судна можно записать в виде:

R=R_гд+R_ад+R_л, где

R_гд – гидродинамическое сопротивление

R_ад – аэродинамическое сопротивление

R_л – ледовое сопротивление

Гидродинамическое сопротивление при движении судна на спокойной воде состоит из:

R_гд=R_тр+R_ост , где

R_тр – сопротивление трения

R_ост – остаточное сопротивление [11]

13.1 Расчёт сопротивления трения судна

Рассмотрим расчёт сопротивления трения судна. Сопротивление трения судна расчитывается по формуле[11]:

,

где S - смоченная поверхность, определяемая по приближённой формуле В.А. Семеки: , а коэффициент трения определяется для эквивалентно гидро―динамической гладкой пластины по формуле Прантля –Шлихтинга: .[11]

Расчёт.

Дальнейший расчёт представлен в таблице 13.1

Таблица 13.1 – Расчёт сопротивления трения судна

Формулы:

,

где V- скорость судна в метрах

L – длина судна в метрах

- 1,57*10^-6, м/с²

13.2 Расчёт остаточных сопротивлений судна

Остаточное сопротивление будем расчитывать по приближённой формуле.

Так как δ находится в пределах от 0.70 до 0.90, то формула выглядит так[11]:

,

Расчёт удобно вести в таблице:

Таблица 13.2 – Расчёт остаточных сопротивлений

13.3 Расчёт полного сопротивления воды

Гидродинамическое сопротивление представляет собой R_гд=R_тр+R_ост – сопротивление голого корпуса. В дальнейшем расчёте необходимо учесть сопротивление выступающих частей. В соответствии с отраслевым стандартом

ОСТ 5.065-78 сопротивление выступающих частей определеяется следующим образом[11]:

К выступающим частям относятся: валы, кронштейны гребных валов выходящие за пределы корпуса, рули, скуловые кили. [11]

Расчёт полного сопротивления выполняем в таблице 13.3

Таблица 13.3 – Полное сопротивление и буксировочная мощность