Thiết kế tàu thủy ( Trần Công Nghị - Nxb ĐH quố gia ) - Chương 6

SỨC CẢN VỎ TÀU - CÔNG SUẤT MÁY CẦN THIẾT6.1 SỨC CẢN VỎ TÀUPhương trình cân bằng năng lượng cho tàu đề cập sức cản tàu và máy đẩy tàu nhằm chiến thắng sức cản đó. Năng lượng cấp cho máy đẩy tàu có nguồn từ máy chính lắp trên tàu. Chúng ta lần lượt xem xét sức cản vỏ tàu khi tàu chạy trong nước, công suất cần thiết của máy chính cần cấp và thiết bị đẩy phù hợp với máy chính, vỏ tàu trong chế độ làm việc. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế tàu thủy ( Trần Công Nghị - Nxb ĐH quố gia ) - Chương 6120 CHÖÔNG 6 6 Chöông SÖÙC CAÛN VOÛ TAØU - COÂNG SUAÁT MAÙY CAÀN THIEÁT6.1 SÖÙC CAÛN VOÛ TAØU Phöông trình caân baèng naêng löôïng cho taøu ñeà caäp söùc caûn taøu vaø maùy ñaåy taøunhaèm chieán thaéng söùc caûn ñoù. Naêng löôïng caáp cho maùy ñaåy taøu coù nguoàn töø maùychính laép treân taøu. Chuùng ta laàn löôït xem xeùt söùc caûn voû taøu khi taøu chaïy trongnöôùc, coâng suaát caàn thieát cuûa maùy chính caàn caáp vaø thieát bò ñaåy phuø hôïp vôùi maùychính, voû taøu trong cheá ñoä laøm vieäc. Söùc caûn taøu R ñöôïc xeùt döôùi daïng toång cuûa caùc thaønh phaàn: söùc caûn ma saùt,söùc caûn hình daùng vaø söùc caûn laø haäu quaû cuûa vieäc taïo soùng taøu. Hai thaønh phaànñaàu coù theå coi laø söùc caûn nhôùt. Maët khaùc hai thaønh phaàn sau hôïp thaønh söùc caûn dö. Trong thaønh phaàn söùc caûn ma saùt cuûa voû taøu coù theå nhaän caùc thaønh phaàn: masaùt voû taøu treân nöôùc laëng vaø löïc ma saùt boå sung trong quaù trình khai thaùc. Taäp hoïp caùc thaønh phaàn treân, chuùng ta coù theå ñaùnh giaù söùc caûn döôùi caùchnhìn khaùc, raèng ñaây laø taäp hoïp cuûa söùc caûn nhôùt Rv vaø söùc caûn taïo soùng Rw. Trong thaønh phaàn söùc caûn nhôùt, theo quan nieäm töø nhöõng naêm cuoái theá kyûXX, Rv goàm söùc caûn ma saùt Rf nhö chuùng ta ñaõ ñeà caäp vaø söùc caûn hình daùng Rp.Trong thöïc teá, thaønh phaàn Rf phuï thuoäc vaøo chaát löôïng beà maët coøn söùc caûn soùngR w v aø söù c caû n ñöôï c kyù hieä u R p n hö vöø a nhaé c phuï thuoä c vaø o hình daù n g cuû athaâ n taø u , vaø coù theå coi taäp hoïp cuûa Rw vaø Rp laø söùc caûn dö Rr, ñeå töø ñoù coù theå tínhR = R f + R r. Toång quaùt coù theå hình dung caùc thaønh phaàn söùc caûn nhö sau. Baûng 6.1 Söùc caûn toaøn boä RT Söùc caûn voû taøu R boå sung Söùc caûn nhôùt RV Söùc caûn soùng RW Söùc caûn hình daùng RP Söùc caûn soùng RW Söùc caûn ma saùt Rf Söùc caûn ma saùt Rf Söùc caûn dö Rr 121SÖÙC CAÛN VOÛ TAØU - COÂNG SUAÁT MAÙY CAÀN THIEÁT Sô ñoà treân ñaây ñöôïc laäp treân cô sôû giaû thuyeát veà söï ñoäc laäp cuûa caùc thaønhphaàn taïo neân söùc caûn toaøn boä. Theo thuyeát naøy söï taïo soùng cuûa taøu chaïy khoângaûnh höôûng vaø khoâng phuï thuoäc vaøo söùc caûn nhôùt. Coù theå xeùt raèng söùc caûn trongquaù trình taïo soùng laø hieän töôïng vaät lyù sinh ra trong moâi tröôøng nöôùc lyù töôûng,chòu chi phoái cuûa löïc huùt traùi ñaát. Trong thaønh phaàn cuûa söùc caûn nhôùt, söùc caûn masaùt, söùc caûn hình daùng phuï thuoäc hoaøn toaøn vaøo tính chaát cuûa chaát loûng, ngoaøi rasöùc caûn Rp phuï thuoäc vaøo hình daùng vaät theå. Noùi caùch khaùc söùc caûn ma saùt phuïthuoäc vaøo chieàu daày vaø caùc tính chaát cuûa lôùp bieân. Daïng chung söùc caûn taøu trong caùc baøi toaùn thieát keá ñöôïc vieát döôùi daïng haømcuûa soá Reynolds vaø soá Froude. ÔÛ ñaây caàn löu yù baïn ñoïc teân goïi v⋅ L Re (hoaëc Rn) = - goïi laø soá Reynolds, tieáng Anh: Reynolds number, Rn, νchöù khoâng phaûi heä soá nhö ngöôøi ta vaãn thöôøng duøng sai. v Fr (hoaëc Fn) = - goïi laø soá Froude, (tieáng Anh ñöôïc vieát Froude g⋅Lnumber, vieát taét Fn, chöù khoâng phaûi heä soá). Trong hai coâng thöùc treân: v - vaän toác taøu, ño baèng m/s; L - chieàu daøi ñöôøngnöôùc, m; g - gia toác tröôøng traùi ñaát, 9,81 m/s2; vaø ν - heä soá nhôùt ñoäng hoïc, quanheä vôùi maät ñoä ρ vaø heä soá nhôùt ñoäng löïc hoïc μ nhö sau: μ , trong ñoù ρ ño baèng kG.s2/m4, ν tính baèng m2/s ν= ρ Heä soá caûn ma saùt tính theo coâng thöùc: R CF = = f ( Re ) + f ( Fr ) (6.1) 1 ρSv2 2 Trong khi ñoù heä s ...