Bài giảng ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ part 2

Trong đó CV và CW t ơng ứng là hệ số lực cản nhớt và hệ số lực cản sóng CV = f(Re) còn CW = f(Fr) theo giả thiết sự độc lập của các thành phần lực cản. Lực cản tỉ lệ bình ph ơng với vận tốc. Cùng với lực cản trong quá trình nghiên cứu thiết bị đẩy và thiết bị năng l ợng của tàu ng ời ta dùng khái niệm công suất kéo của tàu PE là công suất phải sản ra để kéo tàu với vận tốc đã cho. Trị số công suất kéo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ part 2 1 1 1 R x  C x v 2   C x1v 2   C x 2 v 2 V 2 / 3 (1.3.19) 2 2 2 C¸c thµnh phÇn lùc c¶n c¬ b¶n RV vµ RW cã thÓ x¸c ®Þnh t ¬ng tù nh (1.3.13) Rx = RV + RW 1 C V  C W v 2   Rx  (1.3.20) 2 Trong ®ã CV vµ CW t ¬ng øng lµ hÖ sè lùc c¶n nhít vµ hÖ sè lùc c¶n sãngCV = f(Re) cßn CW = f(Fr) theo gi¶ thiÕt sù ®éc lËp cña c¸c thµnh phÇn lùc c¶n. Lùc c¶n tØ lÖ b×nh ph ¬ng víi vËn tèc. Cïng víi lùc c¶n trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu thiÕt bÞ ®Èy vµ thiÕt bÞ n¨ng l îng cñatµu ng êi ta dïng kh¸i niÖm c«ng suÊt kÐo cña tµu PE lµ c«ng suÊt ph¶i s¶n ra ®Ó kÐotµu víi vËn tèc ®· cho. TrÞ sè c«ng suÊt kÐo ® îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: PE = Rxv (1.3.21) - TrÞ sè c«ng suÊt kÐo cña tµu PE lµ hµm sè bËc ba cña vËn tèc, cßn ®¬n vÞ cña c«ngsuÊt kÐo lµ W (kW). - §èi víi tµu s«ng th× vËn tèc tÝnh b»ng km/h, cßn tµu biÓn lµ h¶i lý/h,1 h¶i lý/h = 1,853 km/h. - ChuyÓn vËn tèc tõ h¶i lý/h sang m/s ta dïng quan hÖ v = 0,514vS. VËn tèc v, m/scßn vS, h¶i lý/h. - Tõ (1.3.21) cã xÐt tíi (1.3.13), nÕu mÉu sè nh©n víi V2/3 vµ ký hiÖu: 1500,514  D 2 / 3 3 CE  (1.3.22) C x  ta sÏ ® îc biÓu thøc tÝnh c«ng suÊt kÐo cña tµu cho ®¬n vÞ m· lùc, cv v S 3 D 2 / 3 PE  (1.3.23) CE (1.3.23) gäi lµ c«ng thøc h¶i qu©n, CE gäi lµ hÖ sè h¶i qu©n. HÖ sè CE tØ lÖ nghÞchvíi hÖ sè Cx. - §èi víi tµu biÓn vËn tèc khai th¸c nhá h¬n vËn tèc thö ®Ó ®¶m b¶o dù tr÷ c«ngsuÊt cña tµu khi ho¹t ®éng ë nh÷ng vïng thêi tiÕt xÊu. - Trong thiÕt kÕ tµu chiÒu dµi gi÷a hai ® êng vu«ng gãc th êng nhá h¬n chiÒu dµi® êng n íc kho¶ng 2  3% cho tµu mét chong chãng, cßn chóng sÏ b»ng nhau cho tµuhai chong chãng. Trªn c¬ së c¸c phÐp tÝnh to¸n hoÆc c¸c phÐp thö ta cã thÓ x¸c ®Þnh ® îc lùc c¶n RxhoÆc c«ng suÊt kÐo cña tµu PE. Lùc c¶n Rx hoÆc PE phô thuéc vµo tèc ®é chuyÓn ®éngcña tµu vS hoÆc c¸c chuÈn ®ång d¹ng. HÖ sè lùc c¶n Cx, hÖ sè h¶i qu©n CE vµ tØ sè Rx/D theo c¸c sè Fr vµ Re. 18 H×nh 1.3. Quan hÖ gi÷a Rx, PE víi vS. Quan hÖ gi÷a c¸c thµnh phÇn lùc c¶n phô thuéc vµo kÝch th íc h×nh d¸ng th©n tµuvµ sè Fr còng nh hÖ sè bÐo thÓ tÝch . Tµu cã thÓ chuyÓn ®éng ë s©u so víi mÆttho¸ng, nh vËy nã kh«ng chÞu ¶nh h ëng cña mÆt tù do. Tµu cã thÓ võa cí phÇn ch×m vµ phÇn næi (tµu ë mÆt tù do). Tµu cã thÓ chuyÓn®éng ë ®é s©u so víi mÆt tho¸ng (tµu ngÇm). Tµu chuyÓn ®éng trªn mÆt tù do (tµu c¸nhngÇm, tµu ®Öm khÝ). Víi mçi lo¹i tµu kh¸c nhau quan hÖ víi c¸c thµnh phÇn lùc c¶ncña tæng lùc c¶n lµ kh¸c nhau. Quy luËt thay ®æi cña mét thµnh phÇn còng cã thÓ kh¸cnhau trong c¸c tr êng hîp kh¸c nhau. Vai trß cña c¸c thµnh phÇn lùc c¶n phô thuécvµo chÕ ®é chuyÓn ®éng cña tµu. Ng êi ta ph©n chia ba chÕ ®é chuyÓn ®éng c¬ b¶n cña tµu, ®ã lµ: - ChÕ ®é b¬i - ChÕ ®é chuyÓn tiÕp - ChÕ ®é l ít * chÕ ®é b¬i: D = gV (1.4.1) v Khi ®ã FrV   1,0 (1.4.2) g3 V chÕ ®é nµy ®Æc tr ng cho c¸c tµu vËn t¶i ch¹y chËm vµ trung b×nh. * chÕ ®é chuyÓn tiÕp: ChÕ ®é nµy b¾t ®Çu xuÊt hiÖn thµnh phÇn lùc n©ng thuû ®éng Rz. Khi ®ã: D = gV1 + Rz (1.4.3) ThÓ tÝch V1 < V tµu b¾t ®Çu næi dÇn lªn vµ 1  FrV  3 (1.4.4) chÕ ®é nµy ®Æc tr ng cho c¸c tµu ch¹y nhanh. * chÕ ®é l ít: D  Rz;V  0 (1.4.5) Khi ®ã FrV > 3 (1.4.6) nã ®Æc tr ng cho chÕ ®é l ít cña tµu. Khi FrV > 1 chiÒu ch×m trung b×nh vµ ®é chói cña tµu thay ®æi 19 N¨ng l îng cña tµu truyÒn cho chÊt láng kÐo theo sù ph¸t sinh cña tr êng vËn tècvµ ¸p suÊt, sù biÕn d¹ng cña mÆt tù do dÉn tíi xuÊt hiÖn sãng tµu. Do vËy ë phÝa sau tµuhoÆc m« h×nh tµu xuÊt hiÖn c¸c vÕt thuû ®éng. Tuy nhiªn cÊu tróc c ...