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))