Opór||

składniki całkowitego oporu statku

opór gołego

kadłuba (opór w wodzie części podwodnej); opór części
wystających (w wodzie); opór powietrza (opór części
nadwodnej) ||

założenia metody Froude’a przeliczania

oporu

opór statku dzielimy na opór tarcia i opór resztowy

(współcz. oporu tarcia zależy od liczby Reynoldsa,a
współcz. oporu resztowego zależy od liczby Froude’a);
opór tarcia statku lub modelu jest równy oporowi tarcia
płaskiej płyty o tej samej długości i tej samej powierzchni
zwilżonej i przy tej samej prędkości; badania modelowe są
przeprowadzane przy zachowaniu równości liczb Froude’a
na modelu i statku

|| założenia metody ekstrapolacji

trójwymiarowej przeliczania oporu

opór całkowity

dzielimy na opór lepkości (wspołcz zależy od Rn) i opór
resztowy (współ zależy od Fn

)|| w jakim celu stosuje się

gruszkę dziobowa

gruszka dziobowa minimalizuje falę na

dziobie, wytwarza własną falę, która znosi się z falą
wytworzoną przez kadłub||

rodzaje chropowatości

kadłub

a ogólna- odnosi się do całego kadłuba;

miejscowa- lokalne wklęsłości, wypukłości np. szwy
spawalnicze, otwory sterów strumieniowych||

składniki

oporu kadłuba statku w metodzie Froude’a i
ekstrapolacji trójwymiarowej

Froud: opór tarcia i opór

resztowy; Ekspansja: opór lepkości i opór resztowy

|| w

jaki sposób wyznacza się współczynnik oporu lepkość w
metodzie ekstrapolacji trójwymiarowej





Fo

o

V

C

k

C





1

; C

Fo

- według wzoru ITTC

||

współczynnik oporu

S

v

R

C

R









2

2

1



; R- opór;

ρ –gęstość wody; v- prędkość; S- powierzchnia
odniesienia||

metod wyznaczania oporu statku

numeryczna mechanika płynów (CFD)- zbyt mała
dokładność, służy głównie do porównywania np. kształtu;
badania modelowe; metody półempiryczne (oparte na
rzeczywistych pomiarach)||

zdefiniuj liczbę Froude’a i

liczbę Reynoldsa

Froud

L

g

v

Fn





; v- prędkość; g-

przyspieszenie ziemskie; L - długość wodnicy pływalnej|
Reynolds



L

v

Rn





; υ –kinematyczny współczynnik

prędkości||

sposoby zmniejszenia oporu falowego

kadłuba

wybór właściwej długości i prędkości statku (aby

liczba Froud’a była jak najmniejsza); wybór właściwych
wymiarów kształtu kadłuba (jak najbardziej smukły);
zastosowanie urządzeń zmniejszających opór falowy
(gruszka dziobowa, płetwa dziobowa)||

Sposoby

zmniejszania oporu lepkości

zapewnienie odpowiedniej

gładkości powierzchni, właściwa technika budowy, użycie
odpowiednich farb i pokryć na część podwodną;
laminaryzacja przyrostu warstwy przyściennej; tłumienie
drgań cząsteczek cieczy w warstwie przyściennej;
odsysanie cieczy z warstwy przyściennej; wprowadzenie
gazu do warstwy przyściennej ||

który ze składników

oporu jest największy

opór gołego kadłuba||

prawa

modelowania

podobieństwo geometryczne- wszystkie

wymiary liniowe są w tej samej skali; podobieństwo
kinematyczne- prędkości w naturze i na modelu
odpowiadają sobie w punktach i odpowiadających sobie
czasach i są równoległe a stosunek ich modułów jest
stały; podobieństwo dynamiczne- siły w naturze i na
modelu działają w odpowiadających sobie momentach i
czasach i są do siebie równoległe a stosunek ich modułów
jest stały

Napęd|||

składniki ogólnej sprawności napędowej

B

E

P

P





; P

E

-moc holowania; P

B

– moc na sprzęgle

silnika głównego|

G

S

R

P

H























; η

P

- sprawność pędnika odosobnionego; η

R

- sprawność

rotacyjna; η

S

- sprawność linii wału; η

G

- sprawność

przekładni ||

wydłużenie płata

)

(

)

(

cieciwa

b

rozpietosc

l





im

większe wydłużenie tym lepszy płat bo generuje większą
siłę nośną||

w jaki sposób uwzględnia się wpływ

kadłuba na prace śruby napędowej

wpływ kadłuba na

pracę pędnika określa się współczynnikiem strumienia
nadążającego||

w jaki sposób uwzględnia się wpływ

śruby napędowej na opór kadłuba

wpływ śruby na

kadłub określa się współczynnikiem ssania ||

rodzaje

współczynnika strumienia nadążającego

nominalny

strumień nadążający- strumień bez pracującej śruby;
rzeczywisty strumień nadążający- powstaje za kadłubem z
pracującą śrubą (jest inny bo śruba sama generuje
prędkości); efektywny(projektowy) strumień nadążający-
uśredniony strumień rzeczywisty do obliczeń śrub (z
badań modelowych)||

dane potrzebne do

zaprojektowania śruby

krzywa oporu; prędkość statku;

współczynnik strumienia nadążającego; współczynnik
ssania; zanurzenie osi wału; maksymalna średnica
śruby||

parametry geometryczne śruby seryjnej, które w

pełni pozwalają wyznaczyć jej charakterystyki
geometryczne oraz hydrodynamiczne

P/D

(skok/średnica); Strzałka ugięcia; A

E

/A

o

; Średnica piasty

d

p

; Grubośc profili t/b; Liczba skrzydeł||

kawitacja

proces powstawania obszarów nieciągłości w cieczy na
skutek spadku ciśnienia w tych obszarach poniżej
pewnego ciśnienia krytycznego. Obszary nieciągłości
wypełnione są parami cieczy oraz gazami||

skutki

kawitacji

wzrost oporu i obniżenie siły nośnej na płacie

(obniża się doskonałość płata); szumy- pęcherzyki pary
wodnej są ściskane; pulsacje ciśnienia (oscylacyjne zmiany
ciśnienia); erozja kawitacyjna (wybijanie cząsteczek
materiału przez cząsteczki wody

)|| w jaki sposób

unikamy kawitacji na podstawie kryterium Kellera









K

D

p

p

T

z

A

A

r

o

O

E























2

min

3

,

0

3

,

1

;

(A

E

/A

O

)

min

–minimalny współczynnik powierzchni

wyprostowanej przy którym nie wystąpi kawitacja; z –
liczba skrzydeł; T- napór; P

o

-ciśnienia hydrostatyczne w

osi linii wału śruby; D- średnica

|| dlaczego rozpatrujemy

teorię pędnika idealnego

pędnik idealny- przepuszczalna

tarcza ustawiona prostopadle do kierunku przepływu.
Równomiernie rozłożone na niej siły normalne wywołują:
przepływy przez tarczę; skokowy przyrost ciśnienia; ciągły

przyrost prędkości; sprawność=

uzyta

moc

uzyskana

moc

,

D

E

P

P





; sprawność pędnika idealnego

T

I

C







1

1

2



;

C

T

- współczynnik obciążenia naporem||

jakie praktyczne

znaczenie ma teoria pędnika idealnego

określenie

sprawności pędnika idealnego||

schemat obliczeń śruby

seryjnej na przykładzie śruby B- Wageningen

Dane: T,

D

max,

V

A

=> D=D

max

=>Obliczam

D

n

v

J

A





=>

4

2

D

n

T

K

Twymagane









=>









K

D

p

p

T

z

A

A

A

A

d

o

O

E

O

E























2

min

3

,

0

3

,

1

=>















J

z

A

A

D

P

f

K

O

E

Twymagane

,

,

,

wyznaczam P/D

=>















J

z

A

A

D

P

f

K

O

E

Q

,

,

,

=>







2

J

K

K

Q

T

p



=> Szukam η

p

=f (D) => D = D – ΔD

wracam do punktu obliczania J => Mogę uzyskać dwa
przypadki

|| zdefiniować wielkości na wykresie

B

U

-δ

wykresy B

U

-δ i B

P

-δ są to charakterystyki

hydrodynamiczne śruby w tzw. układzie Taylora

4

5

,

0

5

,

2

5

,

0

J

K

v

P

n

B

T

A

T

U









;

D

n

v

J

A







1



||

jakie

parametry śruby seryjnej uzyska się przy użyciu wykresu
B

U

-δ

sprawność pędnika odosobnionego, P/D, średnicę

||

w jaki sposób określa się napór jaki musi wytwarzać
śruba napędowa aby uzyskać założoną prędkość statku

t

R

T





1

; R-opór kadłuba; t-współczynnik ssania|| skok

powierzchni śrubowej może być: stały (Vx=const);
promieniowo zmienny (Vx=f( r)); osiowo zmienny(Vx
=f(x)); osiowo i promieniowo zmienny(Vx =f(x,r))