1. Co to jest efekt skali w odniesieniu do badań modelowych?
Błędy w prognozowanych właściwościach statku spowodowane nie zachowaniem wszystkich praw
odnoszących się do statku w stosunku do modelu. Należy zachować podobieństwa:
- geometryczne: stosunek wymiarów statku i modelu jest zachowany dla wszystkich wymiarów
liniowych: , także współczynnik środka masy.
- kinematyczne: zjawiska będą kinematycznie podobne jeśli prędkość odpowiednich punktów
modelu i statku będzie równoległa a ich stosunek stały: , skala
czasu:
- dynamiczne: kierunki sił działających na odpowiednie punkty statku i modelu są równoległe, a
stosunek ich wartości jest stały:
2. Co to jest wypór i opór hydromechaniczny?
Wypór: składowa pionowa siły F działająca w kierunku normalnym do powierzchni wody
spokojnej. Dzielimy na:
- hydrostatyczny: występuje w przypadku gdy okręt nie porusza się względem wody
- dynamiczny: występuje w przypadku, kiedy statek porusza się względem wody
W przypadku statków wypornościowych, całkowity ich wypór jest równy wyporowi
hydrostatycznemu, wypór dynamiczny odgrywa rolę w jednostkach ruchliwych i szybkich.
Opór: składowa siły F na kierunku prędkości ustalonego ruchu płaskiego statku jest oporem
całkowitym okrętu i ma kierunek przeciwny do prędkości okrętu. Rozróżniamy:
- opór ciśnienia(falowy)
- opór tarcia(lepkości)
3. Jakie statki nazywamy wypornościowymi?
Statki wypornościowe to takie dla których całkowity ich wypór jest równy wyporowi
hydrostatycznemu.
4. Kiedy modelowanie zjawisk hydromechanicznych jest modelowaniem zupełnym ? Czy
modelowanie i wyznaczanie wyporu metodą Froud a jest modelowaniem zupełnym?
Modelowanie zupełne to takie, w którym spełnione są wszystkie istotne kryteria podobieństwa.
Modelowanie metodą Froud a będzie zupełne, kiedy model będzie w skali rzeczywistej(będzie
wymiarów statku)
5. Liczby kryterialne.
v- prÄ™dkość, g- staÅ‚a grawitacyjna, L- dÅ‚ugość, Á- gÄ™stość, p- ciÅ›nienie, a  nap. Pow.
a) Liczba Strauhala- dla zjawisk o charakterze bezwładnościowym(warunek modelowania sił), służy
do ustalenia podobieństwa przepływów o charakterze pulsującym:
b) Liczba Frouda- dla zjawisk o charakterze grawitacyjnym. Opisuje wpływ siły ciężkości na zjawiska
przepływu płynów. Stosunek energii kinetycznej do potencjalnej cieczy potrzebnej do odchylenia
przepływu płynów:
c) Liczba Eurel a- stosunek sił ciśnienia do sił bezwładności:
d) Liczba Reynoldsa- dla zjawisk wynikających z lepkości cieczy. Pozwala oszacować występujący
podczas ruchu płynów stosunek sił czynnych do sił biernych związanych z tarciem wewnętrznym w
płynie przejawiającym się w postaci lepkości:
e) Liczba Webera- dla zjawisk o charakterze napięcia powierzchniowego:
6. Narysować i opisać wysokość metacentryczną dla przechyłu bocznego.
LR=(LB-LG)
-LB: ramię kształtu -r: promień metacentryczny - : linia działania siły wyporu
-LG: ramię ciężaru -h: wysokość metacentryczna -BĆ: chwilowy środek wyporu
-FG: siła ciężkości -:ramię prostujące przy kącie Ć
-FB: siła wyporu-z: rzut punktu G na linie działania - : ramię ciężaru
-G: środek ciężkości wyporu przy kącie
-M: metacentrum -WP: wodnica pływania - : ramię kształtu
Metacentrum: chwilowy środek krzywizny po której porusza się środek wyporu.
Krzywa ramion prostujących: wszystkie siły i momenty działające w poprzecznej płaszczyz
nie(yoz)
możemy podzielić na siły wewnętrzne sprowadzone do:
- siły wyporu FB(przyłożonej zawsze w środku wyporu B)
- siły ciężaru okrętu FG(przyłożone w środku ciężkości FG)
7. Charakterystyki statecznościowe:
- ramiona prostujÄ…ce
- wysokość meta centryczna
- promień meta centryczny
8. Opór falowy.
Paradoks d Alemberta: siły działające na ciało opływowe płynem nielepkim przy ruchu potencjalnym
równe są zeru.
Ciało zanurzone głęboko pod powierzchnią cieczy idealnej i poruszające się nie doznaje oporów
9. Ruchy okrętu:
Liniowe: lewa
Oscylacyjne: prawa
10. Siły i momenty zewnętrzne działające na okręt .
- siły masowe( przyciąganie ziemskie)
- siły powierzchniowe(oddziaływanie powietrza i wody)
- siły skupione( hol, sieć Rybowa)
wypadkowe tych Sił dzielimy na:
- siłę i moment powstający na wydzielonych częściach okrętu zwane pędnikiem
- siłę i moment powstający na wydzielonych częściach okrętu zwane urządzeniem sterującym
- siły i momenty pozostałe indukowane na powierzchnie okrętu poza pędnikiem i urządzeniem
sterujÄ…cym
11. Stateczność poprzeczna okrętu: równowaga okrętu tylko przy jego obrotach wokół osi x. okręt
będzie stateczny gdy przechylony momentem przechylającym Ma będzie miał zdolność do
generowania takiego samego momentu prostującego Me, który zapewni nam: trwałą równowagę
statyczną, powrót do stanu równowagi z każdego przechyłu.
Rodzaje stateczności okrętu:
- poprzeczna stateczność statyczna
- poprzeczna stateczność dynamiczna
12. Skala Bojeana.
Zbiór wartości pól przekrojów wręgowych i momentów statycznych względem płaszczyzny
podstawowej statku przedstawiony tabelarycznie lub na wykresie. Służy do obliczenia objętości i
WSP. Środka tej objętości przy dowolnych zanurzeniach na pionie rufowym i dziobowym.
13. Metoda Froud a
a) Opór statku można podzielić na 2 współczynniki:
- opór tarcia
- opór resztowy
b) Opór tarcia statku lub modelu równy jest oporowi tarcia płaskiej płyty o tej samej długości i
powierzchni zwilżonej co statek i przy tej samej prędkości
c) Przy zachowaniu podczas prób modelowych opory prawa prawdopodobieństwa Froud a- wartość
współczynnika oporu resztowego jest taki sam dla modelu i statku przy ustalonej liczbie Froud a.