Буксировочные модельные испытания в опытовом бассейне

Автор: Таразанова Н.Э.

Журнал: Теория и практика современной науки @modern-j

Статья в выпуске: 10 (112), 2024 года.

Бесплатный доступ

В работе содержатся результаты буксировочных испытаний модели рыболовного судна с различными формами носовой оконечности. Испытания выполнены в опытовом бассейне ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова». Результаты испытаний позволяют сделать оценку целесообразности применения бульбовых форм обводов носовой оконечности для рыболовных судов.

Бульб, ходкость, модельные испытания, сопротивление движению судна

Короткий адрес: https://sciup.org/140307524

IDR: 140307524

Текст научной статьи Буксировочные модельные испытания в опытовом бассейне

Для оценки одного из важнейших мореходных качеств судна – ходкости – способности судна перемещаться с заданной скоростью при наиболее эффективном использовании мощности силовой установки, т.е развивать наибольшую скорость при заданной мощности установки, – необходимо уметь определять два ее основных элемента: сопротивление движению судна и эффективность его движителей [1, 2] .

Полное сопротивление воды движению судна (формула 1) можно рассматривать состоящим из трех основных компонентов: сопротивления трения R тр , сопротивления формы R ф и сопротивления волнового R в :

R= R тр + R ф + R в . (1)

Для судов, движущихся со средними относительными скоростями (Fr ~ 0,25 + 0,35), снижения волнового сопротивления можно достигнуть применением бульбовой формы носовой оконечности, обеспечивающей увеличение волнообразующей длины. Бульбовые обводы в носовой оконечности судна трансформируют существующую систему корабельных волн. Выигрыш в сопротивлении становится существенным при числах Фруда Fr=0,25…0,35 и достигает максимума приблизительно при Fr=0,30 Следует иметь ввиду, что применением бульбового носа не дает существенной выгоды при числах Фруда Fr<0,24 и Fr>0,35 [3] .

Целью исследования является обеспечение минимально возможного сопротивления воды движению рыболовного судна в основном режиме хода. В опытовом бассейне лаборатории мореходных качеств судов ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова» [4] были проведены буксировочные испытания моделей рыболовного судна с тремя носовыми оконечностями: двумя бульбовыми и без бульбовой по методике, принятой для таких испытаний [5] . Испытания проведены при постоянном водоизмещении, равном водоизмещению исходного варианта.

Аппроксимированные результаты модельных испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 – Сопротивление движению моделей судна

Скорость модели	Корпус с бульбом	Корпус без бульба	Корпус со вторым бульбом
V, м/с	_Rbulb_{, Н}	_Rdebulb_{, Н}	_Rbulb№2_{, Н}
0,6	1,97	2,18	2,73
0,7	3,05	2,89	3,74
0,8	4,07	3,89	5,10
0,9	5,03	5,19	6,74
1,0	6,10	6,76	8,52
1,1	7,53	8,56	10,30
1,2	9,59	10,58	12,01
1,3	12,46	12,88	13,78
1,4	16,11	15,57	16,00
1,5	20,26	18,93	19,42
1,6	24,25	23,35	25,20

Таблица 2 – Коэффициенты остаточного сопротивления

Корпус с бульбом		Корпус без бульба		Корпус со вторым бульбом
Число Фруда	Коэффициент остаточного сопротивления корпуса	Число Фруда	Коэффициент остаточного сопротивления корпуса	Число Фруда	Коэффициент остаточного сопротивления корпуса
Fr	C R ×10³	Fr	C R ×10³	Fr	C R ×10³
0,14	1,30	0,13	1,88	0,14	3,59
0,16	2,24	0,16	1,87	0,16	3,78
0,18	2,52	0,18	2,19	0,18	4,26
0,20	2,46	0,20	2,65	0,20	4,75
0,23	2,43	0,22	3,12	0,23	5,05
0,25	2,64	0,25	3,53	0,25	5,11
0,27	3,18	0,27	3,90	0,27	5,00
0,29	4,00	0,29	4,25	0,29	4,86
0,32	4,97	0,31	4,66	0,32	4,93
0,34	5,87	0,34	5,21	0,34	5,48
0,36	6,41	0,36	6,02	0,36	6,83

Результаты буксировочных испытаний для трех испытанных вариантов приведены на рис. 1 и 2.

Рисунок 1 – Кривые буксировочного сопротивления моделей

CRx103

8,0

7,0

6,0

5,0

4,0

3,0

2,0

1,0

0,0

f(x) = - 23631 x5 + 43923,8 x4 - 27547,7 x3 + 7707,67 x2 - 974,401 x + 48,8941 f(x) = 8602,9 x5 - 27876,2 x4 + 22835,8 x3 - 7703 x2 + 1160,7 x - 62,3912 f(x) = - 15364,4 x5 + 26026,1 x4 - 16056,2 x3 + 4630,03 x2 - 614,058 x + 31,9405

Мод ель судн а без буль ба

0,10 0,15

0,20

0,25

0,30

0,35 0,40

Рисунок 2 – Кривые коэффициентов остаточного сопротивления моделей

Результаты испытаний показывают, что изменение формы обводов носовой оконечности приводит к некоторому изменению буксировочного сопротивления модели по сравнению с исходным вариантом. Носовая оконечность с бульбом 1 оказалась эффективной в условиях 0,20

Для определения формы и размеров носовой оконечности максимальной эффективности следует продолжить экспериментальную отработку параметров бульбовой и без бульбовой оконечностей других форм, так как по полученным результатам не в полной мере можно сделать оценку возможности применения бульбовых форм носовой оконечности.

Список литературы Буксировочные модельные испытания в опытовом бассейне

Апухтин П.А., Войткунский Я.И. Сопротивление воды движению судов. Л.: Машгиз, 1953. - 356 с.
Войткунский Я.И. Справочник по теории корабля: В трех томах. Том 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители / Под ред. Я.И. Войткунского. - Л.: Судостроение, 1985. - 768 с.
Войткунский Я.И., Першиц Р.Я., Титов И.А. Справочник по теории корабля. Л.: Судпромгиз, 1960. - 688 с.
Научно-исследовательская лаборатория мореходных качеств судов [Электронный ресурс] // URL: https://gumrf.ru/sveden/struct/centr/nc/labmks (дата обращения: 08.10.2024).
Павленко Г. Е. Сопротивление воды движению судов. - М.: Водтрансиздат, 1953. - 508 с.

Статья научная