| ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА | | Печать | |
|
проекции векторов силы R и момента М, действующих со стороны жидкости на корпус судна (или ПА) при его движении, на оси выбранной сист. координат. В задачах теории корабля чаще всего используют связанную с судном сист. осей 0xyz с началом в его центре масс. Ось х при этом лежит в продольной плоскости симметрии, направлена в нос и параллельна ОП, ось у направлена на правый борт, а ось z — вверх; ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА записывают в виде безразмерных коэф.: Сх = 2Rx/ρu2S; Су= 2Ry/ρu2S; Cz= 2Rz/ρu2S; mx= 2Mx/ρu2SL; my=2My/ρu2SL; mz=2Mz/ρu2SL, где Cx, Cy, Сz — коэф. тангенциальной, боковой и подъемной силы; mx, mу — коэф. кренящего и дифферентующего моментов; mz— коэф. момента рыскания; ρ — плотность жидкости (воды или воздуха); u — скорость центра масс судна: S, L — характерные площадь и длина. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА зависят от формы подв. части корпуса, изменяющейся вместе с углом крена θ, кинемат. параметров-углов дрейфа β и атаки α (аналога угла дрейфа в верт. плоскости), кривизны следа траектории в гориз. ωz = LI/Rz* и верт. ωy = L/Ry* плоскостях (где Ry* и Rz* — радиусы кривизны следа траектории в плоскостях x0z и х0у) и критериев подобия — чисел Фруда Fr и Рейнольдса Re. В зависимости от названных параметров ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА, относящиеся к конкретному судну или ПА, представляют в графич. или аналитич. виде. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА определяются методами теорет. и эксперим. гидромеханики; применяются также расчетные методы, базирующиеся на обобщении результатов системат. испыт. серии моделей. В практич. задачах динамики корабля используются, как правило, ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА, полученные по данным испыт. модели судна или ПА в опытовых бас. и аэродинам. трубах. Коэф. Сх, Су, Сz, mх, mу, mz обычно представляют в виде ряда по степеням β , α , ωy , ωz , θ и в разложениях ограничиваются линейными членами, что справедливо при малых значениях указанных параметров: Сx = Сx0 + Сxββ + Сxαα + Сxωyωy + Сxωzωz + Сxθθ; Индекс 0 указывает на соответствие составляющих прямолинейному движению, когда β = α = ωу= ωz= θ = 0. Величины Сxβ, Сxα, Сxθ, .... mxβ, mxα, mxθ... называются позиционными, а величины Сxωy + Сxωz .... mxωy — вращательными производными коэф. гидродинам. силы и момента. Соотв. составляющие ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА, зависящие только от β , α и θ называются позиц., а зависящие от ωу и ωz — вращательными. Позиц. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА определяются испыт. в прямолинейном потоке на моделях, закрепленных под разными углами к набегающему потоку. Для определения вращат. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОРПУСА используются ротативные уст-ки и планарные механизмы. Вращат. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА можно получить и при испыт. искривленных моделей в прямолинейном потоке, однако этот метод из-за сложности не нашел практич. применения. В общем случае произвольного движения судна или ПА подразделить ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРПУСА на чисто позиц. и вращат. не представляется возможным. |
