Аэродинамическое опір автомобиля

2.Анализ методів визначення безпечної глибини ирежимов плавання судна.

Мінімально допустима глибина, розрахована поформулам (1.20); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (1.21) для безпечного плавання судна порівнюється зі глубиной, указанной на карті з урахуванням періодичних колебаний, т. е. для безпечного плавання глубина, указанная на карті должнабыть більше безпечної глибини (1.20).

Нк? Ноп (2.1).

де Нк — глибина, зазначена на карті, м.

Визначенню складових висловів (1.20); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.1)посвящено большоеколичество досліджень вітчизняних і закордонних вчених, про що свідчить велика бібліографія. Основною метою настоящегоисследованияявляетсяпроведение сравнительногоанализаразличныхметодов визначення мінімально припустимого запасу глибини під кілем судна, і вибір наиболеепростой і достовірної для рекомендації практичним використанням судоводителями .

У статті [1] всі складові висловлювання (1.20)предлагается разделитьнадвегруппы залежно від характеру їхні діяння: випадкові і постоянные. При цьому випадкові складові пропонується підсумовувати квадратически, а після цього складати із постійними составляющими. К случайнымсоставляющимследуетотнести збільшення опади від крену і волнения.

2. 1. Определение навігаційного запасу глубины.

Поняття навігаційного запасу глибини у роботах [2, 26, 12, 43−45, 34, 46, 17, 1, 5, 53, 18, 19], a також зарубіжними дослідженнями. Зазвичай, у дослідженнях цим складової мається на увазі мінімальний запас глубины, обеспечивающий керованість судна. Величина навігаційного запасу на роботах [34,46,19 ] і Нормах [43,44 ] (без доповнень) визначається залежність від довжини судна і родагрунта не більше (0,30−1,60) м. в Рекомендаціях [19] також зазначено, що з великих судів датська адміністрація рекомендує иметьзапас глибини під кілем щонайменше 2 м.

Табличні дані на роботах [43, 44, 19] добре аппроксимируются лінійним вираженням, коефіцієнти якого отримані методом найменших квадратів [34, 46, 54]:

?Н1 = 0,0053L + В1, (2.2.).

где:

B1 — коэффициент, зависящийот роду грунту: мул, песок,.

глина — 0,18;

гравій — 0,08;

скеля — 0,02 м.

Отже, залежно роду грунту з цієї методиці навігаційний запас змінюється не більше 0,20 м ивосновном залежить від довжини судна.

У працях [26, 12, 43−45, 17, 5, 18] навігаційний запас визначається залежність від щільності грунту на частках опади судна від 0,03 до 0,07, тобто. виражається формулой:

Аналіз значенийкоэффициентов пропорційності показує, що значення навігаційного запасу у цьому методевзависимости отродагрунтабудетизменятьсяв двічі одній й тієї осадки. Следовательно, более докладно описываютсянавигационные умови плавания.

У статті [2]даетсяанализзначений навігаційного Запасу глибини за різними джерелами і вказується, що як перша методика відповідає завданням навігаційного запасу за рівнем відповідальності держави і дає завищені значения. Это підтверджується даними проводоксудов Ленморканалом [50, 51], у яких сумарний запас глибини під днищем (1.21) в різних ділянках каналу та акваторії приймався у межах від 0,2 до 1,56 м. Завдання навігаційного запаса глибини залежність від опади характеризуетстепеньопасности умов плавания.

По закордонним даним, отриманим експериментально і з модельним испытаниям, навигационный запас вканалах, намелководье крупнотоннажнымсудамрекомендуется1 метрів і более, и — 0,5 м для піщаних і 1,0 для скельних грунтов, чтохорошосогласуетсяс формулою (2.3.).

Дотримуючись методологічної основи нормування опади судів у морських портах, изложенной у статті [1] можна сделатьвывод, чтоприведенныевыше два методу визначення навігаційного запасу глибини не відповідають повністю поняттю «Навігаційний » .Для гарантії безпеки плавання судів на мілководді в навігаційний запас необхідно ухвалити содержание, соответствующее егоназначению. Навигационныйзапас повинний від заданої ймовірністю (порядку 0,99) компенсувати можливі похибки решти врахованих величин, і навіть можливе зниження рівня під час проводки чи часткової обробки судна, т. е.учитывать середні квадратическиепогрешности: промераинанесения глибин карті, коливання рівня від вітрових і приливо-отливных явищ, замулювання фарватеру, визначення статичної опади і частки води, визначення складових висловів (1.20), (1.21). Такий аналіз на основестатистическихданныхпосоставляющим цих похибок приведено у роботі [46], по которымнавигационныйзапасглубины пропонується уявити наступним выражением:

де K1Н — коефіцієнт вероятности, обеспечивающийквадратическое.

складання випадкових переменных;

mHK2- РКП глибини, нанесеною карті, м ;

m02- дисперсія визначення величини приливо-отливных явищ, м ;

mИ2- дисперсія замулювання фарватеру, м;

mТ2- дисперсія визначення статистичної опади, м;

m42 — дисперсія визначення швидкісного запасу глибини поддни;

щем, м ;

m32- дисперсія визначення хвильового запасу глибини, м .

Складові выражения (2.4.) у роботі [46] визначаються виходячи з експериментальних статистичних даних, і модельныхиспытаний суден з допомогою графіків і таблиць, громіздкість яких немає придатна для использованиясудоводителями. Поэтомупредлагается табличныеи графічні залежності складових (2.4.) апроксимувати з допомогою простіших выражений, которые підбиралися відповідно до рекомендаціями [55], а коефіцієнти цих висловів визначалися з допомогою микро-ЭВМ за програмами [54].

Дисперсія наносимой карті глибини залежить отпогрешностей промірів і окружения, погрешностей у роботі промерного устаткування, похибок визначення рівня моря, и передачу його тимчасовим уровенным посадам. Аналіз функціональних залежностей дисперсії нанесення глибин карті за даними досліджень [46] дозволяє їм отримати аппроксимирующую квадратичную функцию:

mHK2=акНк2+Вкmк2 (2.5.).

гдеак, Вк — коефіцієнти апроксимації залежить від класу промера и.

де q — курсової кут хвилювання, град.

У отечественныхисследованиях, приведенных в бібліографії до звіту щодо хвильового запасу глибини, до уваги береться периодследованияволн (длина), периодкачки судна, количество зустрічей судна з хвилею, хоча у дослідженнях іноземних авторів показано, що хвилі з періодом більш 9 з. істотно впливають на хитавицю великотоннажних судов. Это вплив буде великим навіть за помірної висоті хвиль, коли період хвиль і качки будуть близькими. Зі збільшенням періоду хвиль збільшується просадка судна.

Діяльність [46] визначення хвильового запасу глибини та її РКП рекомендуються одні й самі графіки, звані графіками чувствительности, с яких знімається зміна волновогозапасана одинфут. Умножение цієї величини на висоту хвилі чи РКП висоти хвилі дает, соответственно, хвильової запас та її РКП. Ці графіки аппроксимируются формулами визначення хвильового запасу глубиныи його СКП.

Загальна ж оцінка статистичних даних із що становить выражениям (2.4.) із роботи [46] показує, що навігаційний запас глибини буде зацікавлений у межах 0,20−1,50 м. в тих самих межах перебуватиме величинанавигационногозапасаглубины, полученнаяпо формулі (2.3.). Проте формула (2.3.) не враховує навигационно-гидрометеорологическиефакторы, перечисленные вище, та низці випадків даватиме завищені значення навігаційного запасу глубины. В зарубіжних дослідженнях також підтверджується справедливості закидів у пропорційної залежності висловлювання (2.30.) хвильового запасу від висоти хвилі, відносної глубины.

2.2. Визначення швидкісного запасу глубины.

Основні теоретическиепредпосылкиопределенияскоростного запасу глибини (динамічної просадки) базуються на теоремеБернулли, всоответствиис якої, знаючи швидкість потоку стиснутої мілководдям чи брівками каналу рідини можна определитьдинамическую осідання судна (1.12).Скорость стесненного потоку висловлення (1.12) визначається рішенням кубічного рівняння [56].

V31-V1(V2+2g (SK-Sm)/BK)+2gVSK/BK=0.

где:SK — площа перерізу каналу, м;

Sm — площа підводної частини миделя, м2;

Після преобразованийпо методу Кордано рішення цього рівняння прийме наступний вид:

*{1/3 * arccos (-51VH)[V2+2g H-BcT?/BK)]+?/3}(2.35.).

У дослідженнях Г. И. Сухомела, Г. Е. Павленко та інших предлагаютсяразличныеметодыопределения швидкості стесненного потоку у вигляді постійних коефіцієнтів та його функціональних залежностей від размеровсудна, режимов його руху, і характеристик водного шляху. Відповідно до цим формули швидкісного запасу глибини вобщем случаеможнопредставить лінійними залежностями від швидкості [1, 7, 14, 27, 33] :

??4=KV1V (2.36.).

квадратичными [1,3,34,9,10,11,14,15,16,49,42,35,58−63,71,18,64, 19,20,21,22,47,23,40,24,25,41,27,28,29,38,31,26,37,66,67,68].

??4=KV2V2 (2.37.).

кубічними [57,48].

??4=KV3V3 (2.38.).

иболее сложнымистепеннымифункциями з дробнымистепенями [3, 5,13,48,35,31,30,37,66].

??4=KVfxf (V) (2.39.).

де:

Kviпостійні илифункциональные коефіцієнти характеристик судна і водного шляху, дающиеразмерностьзапаса глибини метрах.

У аналізованої літературі, зазвичай, метою застосування методовопределения динамічної просадки судна є письмо речей та дослідження процесів загалом вирішення завдань проектування, і найхарактерніші перемінні, підвладні швидшому зміни конкретної судна (скорость, осадка і т.п.), входятв розрахункові висловлювання не в явному вигляді. Це утрудняє їх оперативне застосування судоводителями длявыборабезопаснойтрассы прямування через складність обчислень. Тому з завдань справжнього дослідження є приведення вихідних методів кболее простої й явному виду розрахункових формул типу (2.36.)-(2.39.) .

При лінійної залежності швидкісного запасу глубиныотскорости ходу функціональний коефіцієнт у натуральному вираженні (2.36.) визначається залежність від довжини судна з спеціальної таблицы, предложенной П. К. Божичем [1,24,27,33], дані яку з середньої квадратической похибкою 9×10 аппроксимируются выражением.

Kv1= 0,00034L + 0,045. (2.40.).

У тих самих роботах [24,27] обгрунтовується застосування спрощеної формулыП.К.Божича, предложеннойМ. Плакидой, вкоторой.

функціональний коефіцієнт постійний.

KV1= 0,079, (2.41.).

що він відповідає судам довжиною 75−120 м.

Изтаблиц «Доповнення N 1 «до Нормам [43] даний коефіцієнт буде також постійних і равным.

КV1 = 0,095 .(2.42.).

З выраженийкоэффициентов (2.40.) — (2.42.) видно, что спостерігатиметься явна розбіжність значень швидкісного запасаглубины за такою формулою (2.36.).

Діяльність [12] швидкісної запас глибини визначається незалежно від швидкості по осаді судна.

??4 = (0,02 — 0,06)Т ,(2.43.).

що ні соответсвует самому поняттю «швидкісної запас глибини » .

До лінійним залежностям ставляться такжеформулыопределения скоростногозапасаглубины У. У. Звонкова, используемые на роботах [7,14,64,27] під час руху на мелководье.

??4=KD (1- V/V1 -0.125T/H)H (2.44.).

на своєму шляху в канале.

??4=KD (1- V/V1 -SM/SK)H (2.45.).

де:

Кd — коефіцієнт, враховує диферент судна на ходу.

У додатку для вираження (2.36.)вформулах (2.44.) ,(2.45.) є складові які містять швидкості, але що визначають умови перебігу рідини стесненного потока.

Коефіцієнт ходового дифферента, применяемый також вформулах, отриманих за методологією Г. И. Сухомела, визначається з таблиць [1,10,11,14,49,40,24,25,27,38,37], які у роботі [34] аппроксимировались прямими линиями.

Більше докладний аналіз показав, що це залежності мають гиперболическийхарактерисо середньої квадратической похибкою 0,03 аппроксимируются выражением:

Kd=2.48BC/L + 0.77 (2.46.).

Найбільше формул швидкісного запасу глибини мають квадратическую залежність від швидкості (2.37.).Одной изосновных методологическихосновэтих формул є формула Г. И. Сухомела [1,10,11,14,49,40,24,25,27,38,37], функціональний коефіцієнт на яку набуде вигляду:

KV2=Kd (K2−1)/2gпри 1.4 ?Н/Т.

KV2=Kd (K2−1)(H/T)½/2gпри 1.4 < Н/Т.

У працях [9,19] після перетворень формули Г. И. Сухомела мають простіший вид, для которыхфункциональныйкоэффициент приймає наступний вид:

KV2=K5 при 1.4 ?Н/Т.

(2.48.).

KV2=K5(H/T)½ при 1.4 < Н/Т.

де K5- коефіцієнт, наведений в табл. [9], пропонується.

аппроксимироватьвыражением:

K5 = 24.2 Bc/L -0.98(2.49.).

сосредней квадратической похибкою 0,01.

У цьому ж статті [9] приведенаформуласкоростногозапаса глибини на своєму шляху судна в канале, в вигляді(2.37.), (2.48.) функціональний коефіцієнт на яку залежно від відносини площ перетинів каналу та миделя судна аппроксимируются выражением:

K5=12.3 Sm/SK — 0.61, при L/BC? 6(2.50.).

з середньої квадратической похибкою 0,04.

По довіднику [40] цей коефіцієнт прийме наступний вид:

KV2=(SK/Sm-0.5) / 2g (SK/Sm-1)2(2.51.).

а вмонографии [24] з досліджень по Г. Е. Павленко цього коефіцієнта буде відмінним чисельник висловлювання (2.51.).

KV2=(2SK/Sm-1) / 2g (SK/Sm-1)2(2.52.).

Діяльність [24] показано, что найбільш інтенсивне волнообра;

зование з’являється на мілководді із шириною фарватеру равнойчетырехкратнойширине судна. Для цих умов виходить приблизно постійне значення функціонального коэффициента:

КV2= 0,023(2.53.).

або у вигляді наступного выражения:

KV2=(8H/T-1) / 2g (H/T-1)2 (2.54.).

У статті [65] швидкість зустрічного потоку до розрахунку динамічної просадки за такою формулою (1.12) пропонується определятьвыражением:

V1=V (Sm+SK)/(SK-(Sm+SK))(2.55.).

У соответствиис цим вираз функціонального коэффициента.

для формули виду (2.37.) запишеться так:

KV2=[1+(Sm+SK)/(SK-(Sm+SK))]2/2g (2.56.).

На жаль, в усіх названих работах, в якої використовуються формула Г. И. Сухомела, не дивлячись на то, что формулыимеют одинаковыйвидиодинаковыезначения коефіцієнтів, розмірність швидкості ходу судна зазначена у різних одиницях: в [37] - км/год, в [34,10,17,24,27−29,38] - м/с, в [14,49,40] - не зазначена розмірність, але в основі досліджень автора [24] маєш бути у м/с. Природно, що це вносить плутанину і труднощі для практичного використання формул в расчетах.

По исследованиямА.М.Полунина [64] функціональний коефіцієнт для.

квадратической залежності швидкісного запасаглубиныот.

швидкості (2.37.) набуде вигляду:

KV2=(2.06T/H +H/(2.86T+0.675H)-0.485)x.

x{[2K5T/(H-T)+(K1T/1-K)2−15T/((H-T)(5+2lg (H-T)/T)2)]x (2.57.).

x (0.3−0.35T/H)+(K2−1)[0.12+1.5(T/H-0.40)2]}½g.

Природно, що це формула представляє великі труднощі, щоб.

практичного вычисления.

За даними [37] для вантажних судів флоту сибирскихбассейнов.

А.М.Полунинымбыли розроблено формул швидкісного запасу глибини.

простіші проти (2.57.).

KV2=[0.04+0.35(T/H)2]1/g (2.58.).

а, по даним роботи [58] наводиться іншій видвыражения (2.58.).

KV2=[0.08+0.34T/H]½g (2.59.).

У учебнике[31] дляопределения швидкісного запасу глибини рекомендується формула В. Г. Павленко вформуле (2.37.), вкоторых функціональний коефіцієнт визначається висловлюваннями, вантажні суда:

KV2=(0.1+0.4T/H)½g (2.60.).

великотоннажні суда:

KV2=0.04(16.5-L/BC)(T/HЭ)½/2g (2.61.).

Еквівалентна глибина у тих висловлюваннях визначається формулой:

формуле (2.62.), знак мінус належить до руху судна за течією, плюс — проти течії. Оскільки функціональний коэффициентввыражениях (2.61.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.62.) залежить від швидкості хода, то загалом ці формули можна зарахувати до групі (2.39.).

З висловів (2.58.)-(1.62.) П. Н. Шанчуровым отримані простіші висловлювання [37], для которых.

KV2=K6K7(16.43-L/BC)(T/HЭ)½/g (2.63.).

где:

К6=1.04*10−4 при Н/Т? 1.6.

К6=8.6*10−5 при Н/Т > 1.

К7=1.15при 5< L/BC.

К7=1.10при 7< L/BC.

З моногафии [16] з урахуванням підстановки висловлювання числаФруда (1.11) функціональний коефіцієнт (2.37.) прийме вид:

V2=(22CB-12.3)KdBCT/BKHg (2.64.).

где:

CB — коефіцієнт загальної повноти судна.

У дослідженнях В. П. Смирнова [22,47], соціальній та підручниках [15,21] пропонуються формули швидкісного запасу глибини наступному вигляді:

??4??H?L??V2 (2.65.).

где:

?H — коефіцієнт відносної глибини;

?L — коефіцієнт, враховує длину.

судна;

??- коефіцієнт початкового дифферента.

Коефіцієнти висловлювання (2.65.) визначаються з допомогою таблиць, які з середніми квадратическимипогрешностями0,0007;0,08; 0,0, відповідно, аппроксимируются як функціонального коефіцієнта (2.37.) выражением:

KV2=[T (0.386L+0.82)/H +.

+0.19L+0.0042](2.5(TK-TH)/L +1)(2.66.).

где:

ТK.ТH — осаду судна кормою і носом, м ;

L — довжина судна по фактичної ватерлінії, м.

У статті [66] швидкісної запас визначається залежність від.

площі миделя і перерізу каналу з урахуванням натурныхнаблюдений, а для відкритих водойм дається спрощене выражение.

KV2=0,038CB, (2.67.).

З урахуванням навчального посібника [26] цей вислів записується в виде.

KV2=0,038CB (T/H)2/3 (2.68.).

У работах[57,48 ]для річкових умов наводиться формула.

швидкісного запасу глибини, запропонована В. К. Шанчуровой в кубічної залежність від числа Фруда по глубине, функциональный коефіцієнт на яку в явною формі (2.38.) прийме вид:

KV3=KГTBC/(HBK (g3H))(2.69.).

где:

Кг — коефіцієнт для вантажних судів, дорівнює 6,4;

для пасажирських — 2, 3 .

По исследованиямГ.И.Вагановаскоростнойзапас глибини для річкових судів можна у вигляді висловлювання (2.34.) при плаванні в канале.

??4=KVfV3.65 (2.70.).

де.

KVf=0.0075е40Sm/Sк (2.71.).

на мелководье.

??4=KVfV2.7+1.2V (2.72.).

где.

KVf=0.52(T/H)5/6(2.73.).

Формула А. Б. Карпова, используемая на роботах [14,64,21] визначення швидкісного запасу глибини функції числа Фруда і Рейнольдса, після виконання до явному виду від швидкості прийме вид:

??4=KV2V2-KVfV2lgV+KV3V3(2.74.).

где:

KV2=Kd[1.35−0.2lg ((H-T)/?)].

KVf=0.1Kd/g (2.75.).

KV3=Kd/g (gL)½.

?? кінематична в’язкість води, м/с.

За даними IX МКОБ кінематична в’язкість зі среднейквадратической похибкою 0,2 10−7 апроксимується выражением:

? = 10−6(1654 + K? — 0,0312t°) ,(2.76.).

где:

K? — коефіцієнт солоності води:

для прісної - 0;

для солоною — 0,047 ;

t° -температура води, град.

Для пасажирських річкових судів А. М. .Полуніним запропонована следующаяформуласкоростного запасу глибини [37], яку запишемо у вигляді (2.39.).

??4=KVfVb (2.77.).

де:

KVf=[0.236 -3.6T/H +11.3(T/H)2 -8.5(T/H)3](TK/g)½(2.78.)b=0.526 +18.6T/H -19.3(T/H)2 -0.8(T/H)3 (2.79.).

За дослідженнями статті [66] швидкісної запас глибини за словами типу (2.39.) прийме вид.

??4=KVfV2.08 (2.80.).

где:

KVf=0.038(Sm/(SK-Sm)2/3 (2.81.).

ля розрахунку динамічної просадки судна при плаванні Бугско-Днепровcко-Лиманскимканаломвработе[32] застосовується формула, має таку функціональну залежність від швидкості хода:

?4=KVfV[(V/VKP -0.5)4+0.0625]/VKP (2.82.).

??4K=KH??4K (2.83.).

где:

KVf=4.4(H-T)(T/(H-0.4T))2 (2.84.).

KH=90(BCCB/L)2(2.85.).

??4K ??4H — швидкісної запас глибини кормою і носом,.

відповідно, м.

Критична швидкість визначається формулой:

VKP=m (gH)½, при SK/Sm? 12 (2.86.).

где:

m — коефіцієнт профілю каналу, визначається решением.

рівняння :

(m2)29(1-Sm/SK)+m2[12(1- Sm/SK)2−27]+8(1- Sm/SK)3=0(2.87.).

У статті [69] визначення даного коефіцієнта пропонується рішення кубічного рівняння:

(m2)3+(m2)2[6(1-Sm/SK)]+m2[12(1- Sm/SK)2−27]+8(1-Sm/SK)3=0 (2.88.).

а випадку SK/Sm >12 на пропозицію Ремиша коэффициентвформуле (2.86.) можна наступного виде.

m=(HSK/(80TBK))M (2.89.).

где:

M=0.25(1/BK)0.55(2.90.).

Слід признать, что висловлювання для определениякритической швидкості (1.16); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (1.17) здійснюватимуть понад простими проти висловлюваннями (2.86.) — (2.90.) навіть за обчисленнях з допомогою ЭВМ.

У статті [13] дається аналіз кількох методів дляопределения швидкісного запасу глибини: Шийфа для каналів повного профілю; SOGREAH для суден з коефіцієнтом загальної повноти 0,80−0,82;NSP, представленногоголландцами на XXI Міжнародному конгресі із судноплавства в 1965 р для суден з коэффициентомобщейполноты0,79 -0,85; NRF і метод розроблений ОИИМФе виходячи з теоретичних досліджень, натурних і модельних експериментів [4,6,13]. Причому статтях [5,13] расчетныевыражения представлені у різні форми, а именно:

??4=22.9(H-T)(H/T)-4.3Fr1.74 при0? Fr? 0.11 (2.91.).

?4=598(H-T)(H/T)-5.7Fr3.06 при 0.11? Fr? 0.2(2.91.).

??4=22.9m??Hi ((T+??Hi)/T)-4.3Fr1.74при 0? Fr? 0.11(2.92.).

??4=589m??Hi ((T+??Hi)/T)-5.7Fr3.06 при 0.11? Fr? 0.2 (2.92.).

где:

??Hi=??1+ ??2+ ??3.

Таким образом, выражения (2.91.) даютзначениескоростного запасаглубинывзависимости від реальної опади судна і глибини не враховуючи інших чинників, що виявляються додатковими составляющимизапасаглубины (1.21).Выражения (1.92) визначають швидкісної запас глибини залежність від реальної опади в дополнениик умовам плавания, выраженными через складові запасу.

глибини (1.21), что раціональніше з погляду судноводія для вибору безпечних глибин для плавання судна.

У наступних редакціях Норм [43,44,20] і статті [5] по формулам (2.92.) побудовано графіки, також побудовано графіки для профільного коэффициента, который з середньої квадратическойпогрешностью 0,1 можна апроксимувати выражением:

m=1+5.19Fr2+0.166/(SK/Sm)½ (2.93.).

З урахуванням зробленого й зауваження і подстановкивыражениячисла.

Фруда (1.11) уявімо формули (2.92.) — (2.93.) наступного.

вигляді:

??4=22.9m??Hi (T/(T+??Hi))-4.3(V/(gL)½)1.74.

при 0? Fr? 0.11(2.94.).

??4=589m??Hi (T/(T+??Hi))-5.7(V/(gL)½) 3.06.

при 0.11? Fr? 0.2(1.154) (2.94.).

m=1+1.37V2/L+0.166(SK/Sm)½ (2.95.).

Для великотоннажних суден з носовою бульбом чи великим.

коэффициентомполноты оконечностей швидкісної запас глибини.

визначається по просідання носом. І тут висловлювання (2.94.).

необхідно помножити коефіцієнт Ремиша [5], тобто. висловити (2.85.).

Висловлювання (2.94.), (2.95.) у вигляді (2.39.) запишуться наступного виде:

??4=KV2V1.74+KV4V3.74 ,(2.96.).

при0? Fr? 0.11.

??4=KV3V3.06+KV5V5.06, (2.96.).

при0.11? Fr? 0.2.

где:

Vi — функціональні коефіцієнти швидкісного запасу глибини.

визначаються выражениями:

KV2=(1+0.166(Sm/SK)½)22.9???i (T/(T+???i))4.3/((gL)½)1.74 (2.97.).

KV4=1.37KV2/L (2.97.).

KV3=(1+0.166(Sm/SK)½)589???i (T/(T+???i))5.7/((gL)½)3.06 (2.98.).

KV5=1.37KV3/L (2.99.).

У статті [66] крім висловлювання (2.67.) для швидкісного запасу глибини зазвичай більше складна залежність виду (2.39.).

??4=KV2V2.08 (2.100.).

де:

KV2=0.038CB (Sm/(SK-Sm))2/3 (2.101.).

У статті [68] прийнята квадратическая залежність від швидкості для швидкісного запасу глибини формі (2.37.), на яку функціональний коефіцієнт має вид:

KV2=[(1.01SK/(SK-Sm))2−0.84]/2g (2.102.).

У статті [66] на основенатурныхэкспериментовианализа просадоксуднапо 54 закордонним джерелам отримані графіки швидкісного запасу глибини (просадки) носом і кормойвотношениик ширині судна залежно від тісноти шляху, опади і квадрата швидкості судна. На жаль, не зазначена розмірність шуканої величини, але з змісту максимального значення відносини запасу глибини до ширини судна рівного шести, следует думати, що повинна бути, у відсотках. Этиграфики пропонується апроксимувати такими выражениями:

m4 — средняяквадратическаяпогрешность (РКП) аппроксимациитабличных значень швидкісного запасу глибини;

mk4 РКП коефіцієнта впливу зустрічного судна.

У формі записи (2.39.) висловлювання (1.103.), приймуть наступний вид.

??4=KVfVb/V +KV2V (Vb+1)(2.104.).

где:

KVf=Bcb1Sm (a2Bc/Dc +b2)/Sk (2.105.).

KV2=Bca1(a2Bc/Dc +b2)/T (2.106.).

У підручнику [15] і збірнику завдань [21] визначення швидкісного запасу глибини використовується графічний метод NPL (National Physical Laboratory), опублікована Великобританії на 1973 р. Швидкісний запас у разі змінюється не більше від Про до запланованих 4 метрів і залежить від глибини, швидкості, дифферента, водотоннажності. Ці залежності з вигляду графіків мають нелінійний характер. У монографії [36] швидкісної запас глибини визначається.

що з хвильовим (какобщий динамічний запас глибини) з номограммы.

Кількісний аналіз методів визначення швидкісного запасу глибини виконаний у статті [70]. Залежно через зміну будь-якого параметра інші у своїй приймалися постоянными.

Параметри судна: довжина — 175 м, ширина -25 м, осаду — 10 м,.

1,025.В ролі вихідних методів порівнювати принятыформулы швидкісного запасу глибини (2.94.), отримані в ОИИМФе.

Аналіз графіків зависимостискоростногозапасаглубиныот скоростихода судна показує, у цілому характер кривих розходиться незначительно, за винятком лінійних залежностей (2.36.), (2.40.)-(2.43.), атакжеквадратичных залежностей .(2.37.) з функціональними коефіцієнтами (2.50.), (2.51.), (2.64.), (2.74.), (2.75.), (2.77.), (2.79.), (2.100.), (2.101.), що дають занижені результаты, и при функціональному коефіцієнті (2.45.) — завышенные. Вместес тем, выражение (2.45.) показує, що навіть за нульової швидкості судна може бути запас глибини напросадку засчетскороститечения в канале. Значения швидкісного запасу глубиныподругимформулам мають максимальні розбіжності (0,2−0,3) м. для швидкостей ходу (1−5) м/с (до 10уз.) незалежно від типів судів і участі умов плавання. Розрахунки швидкісного запасу глибини повыражениям (2.65.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.68.) для квадратической залежність від швидкості (2.37.) і (2.69.) для кубічної зависимостиотскорости (2.38.)вдиапазонескоростей (1−5) м/с практично збігаються з расчетамиповыражениям (2.94.), которыесчитаются авторами [27,28]наиболее точні із усіх существующих. Это дозволяє: зробити вывод, что висловлювання (2.65.), (2.37.) з коефіцієнтом (2.68.) і (2.38.) з коефіцієнтом (2.69.) рівноцінні выражениям (2.94.), але з складності обчислень висловлювання (2.65.) із запропонованим у «справжній статті аппроксимацией коефіцієнтів (2.66.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.38.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.69.) значительнопрощевыражений (2.94.).Следовательно, выражения (2.65.), (2.66.), (2.37.), (2.68.) і (2.38.), (2.69.) можуть бути рекомендовані в судоводительской практиці, і гидротехническомстроительстве. Прискоростях ходу 5−10 м/с (понад десять вузлів, що трапляється нечасто за умов мілководдя) спостерігається значительноерасхождение результатів розрахунку. Найбільш близькими до значенням швидкісного запасу глибини повыражениям (2.94)являютсярасчетныеформулы (1.12); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.44.) зі значеннями швидкості статечного потоку у вирішенні кубічного рівняння (2.35.) та вислови (2.38.), (2.69.).

Рішення кубічного рівняння (2.35.) можна считатьпосложности обчислень рівноцінним формулам (2.94.), тем щонайменше, висловлювання (2.94.) можна упростить, как мінімум зробивши показники степенейцелочисленнымии методами теорії ідентифікації за методикою [34] додатково запровадити коефіцієнти аппроксимации.

Залежно від довжини судна в значенияхскоростногозапаса глибини спостерігається деяке протиріччя: виразами (2.40.), (2.65.), (2.66.), NPL зі збільшенням довжини судна збільшується скоростнойзапас, а за іншими выражениям, содержащим як аргумент довжину судна — уменьшаются. С точки зрециябезопасности мореплавання перше більш выгодно.

Найбільш близькими до выражениям (2.94.), принятым длясравнения, є розрахунки з выражениям (2.47.), (2.48.), тобто. формули Г. И. Сухомела. Тому функціональну залежність швидкісного запасаглубины у висловлюваннях (2.94.) від довжини судна доцільно прийняти у формі Г. И. Сухомела (2.47.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.48.), як більше простий для обчислень, який би аналогічний вид кривих, а різницю методів (2.94.), (2.48.) усунути шляхом апроксимації [34]. Для значень довжини судна більш 140 м (властивій сучасних морських судів) розбіжності швидкісного запасу глибини становить 0,4−0,6 м. При умовах які з висловлюваннями (2.94.), (2.48.) можуть бути рекомендовані для розрахунків формули (2.65.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.66.).

У зависимостиот ширини судна характер зміни швидкісного запасу глибини має, як правило, вид лінійної зростаючій функциисозначительнымирасхождениямикоэффициентов кутів нахилу графиков. С урахуванням попередніх висновків для практичного использованияможно рекомендувати залежно від ширини судна висловлювання швидкісного запасаглубины (1.12); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.44.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.47.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.48.), (2.69.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.94.), как дають середні значення з усіх можливих. Із міркувань простоти обчислень доцільно зберегти функціональні залежності типу формул Г. И. Сухомела (2.48.).

Залежно від коэффициентаобщейполнотысуднаграфики швидкісного запасу глибини всім формул, в які входить цей параметр, мають практично однаковий характер з постійними смещениями. Поэтомув відповідність до попередніми висновками и, как середнє з графіків, доцільно рекомендувати для використання.

формулы (2.67.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.68.).В залежність від коефіцієнта повноти мидельшпангоута графіки швидкісного запасу глибини длявсехформул, куди входить цей параметр, мають також однаковий характері постійними зміщеннями для различныхформул. Носучетом предыдущихвыводовцелесообразнорекомендоватьк використанню формулу (1.12) в перевагу іншим. Максимальні розбіжності значень швидкісного запасу від опади судна спостерігаються зі збільшенням опади від 0,2 до 1,0 м, характер зміни вважатимуться практично лінійним крім формул (2.63.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.75.), (2.77.), (2.79.), (2.87.), (2.88.). Це підкреслює те що, що формули (2.94.) можна спростити, тобто. ступеня 4,3 і 5,7 можуть бути лінійними залежностями ссоответствующим кутовим коефіцієнтом. З урахуванням попередніх висновків по подробиці розрахунків й простоті обчислень доцільно дляпрактического использованиярекомендоватьформулы (1.12); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.44.), (2.65.), (2.66.), (2.68.), (2.69.), (2.94.) в перевагу іншим. У цьому швидкісної запас глибини залежність від глибини за такою формулою (2.94.) є практично постоянным, хотя з погляду безпеки плавання зі збільшенням глибини її на осідання позначається меншою може бути швидкісної запас глубины.

Зі збільшенням ширини каналу (фарватеру) швидкісної запас глибини за інших рівних умов, як і очікувалося, зменшується .Характеризмененияскоростного запасу глибини практично однаковий крім висловів (2.87.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.88.).Исходяиз предыдущихвыводов до практичного використанню, залежно від этогопараметрацелесообразнорекомендоватьвыражения (1.12), (2.44), (2.69.).

Залежності швидкісного запасу глибини від основних размерений суднаможносчитать практично лінійними всім аналізованих формул. Отже, із усіх аналізованих формул до практическомуиспользованиюможнорекомендовать те, которые мають більш простой, что спрощує вычисления. В ролі таких формулможно вибрати (2.65.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.66.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.68.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.69.) як найпростіші для обчислень, і розрахункові дані про цим формулам найближчі до середнім значенням із усіх аналізованих формул.

Таким образом, сравнительные розрахунки швидкісного запасу глибини показують: у цілому одинаковуюкачественнуюзависимостьего величиныотразличных параметрів не дивлячись різні функціональні зависимости. Однако, чисельні значення цих величин рас.

ходяться до 50 різноманітні формулам. З метою спрощення обчислень пропонується апроксимувати висловлювання швидкісного запасу глибини (2.94.)с урахуванням різних функціональних залежностей параметрів такими формулами: .

??4 = KV1Ve + KV2Vt (2.107.).

ДЕ:

KV2=a1(BcCB/L)m[1+a2(TBc?/HBK)K](T/(T+???i)n (2.108.).

KV2=a3(BcCB/L)m[1+a4(TBc?/HBK)K](T/(T+???i)n (2.108.).

ai — коефіцієнти апроксимації, підлягають определению;

m = 1, 2, 3;

До =1/3 ,½, 1,2;

n = 1, 2, 3, 4, 5;

e = 1, 2, 3;

t = 2, 3, 4, 5.

Показники ступенів висловів (2.107.) — (2.109.) і коэффициентоваппроксимации необхідно визначити методами теорії ідентифікації з умови наилучшегоприближениязначенийповыражениям (2.107.)-(2.109.) до выражениям (2.94.).

Разом з цим можна також ознайомитися використовувати выраженияскоростного запасаглубины (2.37.)спредложеннойаппроксимацией (2.66.), (2.38.); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (2.69.). Числові коефіцієнти цих висловів також можуть бытьуточнены методами теорії ідентифікації задля наближення до выражениям (2.94.).