POLITECHNIKA GDAC
SKA
WYDZIAA
OCEANOTECHNIKI I OKR
TOWNICTWA
PRZEDMIOT:
LABORATORIUM Z MECHANIKI RUCHU OKR
TU
Temat:
Ćwiczenie nr 3
Krótkoterminowe prognozy ruchów i oporu statku
poruszającego się na czołowych malowaniach nieregularnych
1
1. Wstęp  cel ćwiczenia
Zadaniem którego podjęto się w ramach tego laboratorium jest wyznaczenie
krótkoterminowych prognoz, m. in. :
- amplitudy nurzań
- amplitudy kołysań bocznych
- średniego oporu
Właściwych dla statku rzeczywistego poruszającego się:
-w warunkach różnych stacjonarnych falowań nieregularnych z których każde
określone jest wartościami :
-H1/3 (średniej, znaczącej wysokości falowania)
-T1 (średniego, charakterystycznego okresu falowania)
- kursem dokÅ‚adnie przeciwnym do kierunku falowania nieregularnego (²=1800)
- z różnymi szybkościami postępowymi
Wyżej określone prognozy zostały wyznaczone przy użyciu właściwych charakterystyk
amplitudowych wyznaczonych na drodze badań modelowych przeprowadzonych z uzyciem
geometrycznie podobnego modelu statku rzeczywistego.
2. Wielkości modelu, statku rzeczywistego oraz założenia.
Dane modelu - 383B1
LWL 1,6785 m
długość
B 0,211 m
szerokość
T 0,074 m
zanurzenie
s 0,5115 m2
powierzchnia zwilżona
V 0,021014 m3
objętość
Dane zawarte w powyższej tabeli są wymiarami modelu na którym przeprowadzone zostało
doświadczenie. Skala tego modelu wynosi : =110. Poniżej zamieszczam tabelę z wymiarami
rzeczywistymi.
Wymiary rzeczywiste statku
LWL 184,635 m
długość
B 23,21 m
szerokość
T 8,14 m
zanurzenie
s 6189,15 m2
powierzchnia zwilżona
V 27969,634 m3
objętość
Założenia
- przyśpieszenie ziemskie : 9,81 [m/s2]
- gęstość wody: 1025 [kg/m3]
- charakterystyki będą wyznaczane dla Morza Północnego dla stanu z siła wiatru 8-11O B
2
3. Badania modelowe na wodzie spokojnej, pomiar prędkości i siły holowania.
Wyznaczenie krzywej oporu.
opór R[N] prętkość v [m/s] opór poprawka Ro[N] opór po korekcie
0,4618 0,5242 0,0262 0,4356
0,5640 0,6194 0,0103 0,5537
0,7504 0,7205 -0,0113 0,7617
1,0786 0,8211 -0,0099 1,0885
1,8004 0,9228 -0,0158 1,8162
2,8479 1,0189 -0,1450 2,9929
Powyższa tabelka przedstawia pomiary wykonane na pierwszym ćwiczeniu. Na jej podstawie
tworzymy krzywą oporu, która będzie wyrażona równaniem aproksymującym. Dane
równanie zostało wyznaczone przy pomocy funkcji w programie Excel. Na podstawie tego
równania i uśrednionych prędkości , będą wyznaczone opory oraz wartości do dalszych
obliczeń.
krzywa oporu - zależność oporu od prętkości
3,50
3,00
2,50
2,00
opór R[N]
1,50
1,00
0,50
0,00
0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10
prętkość [m/s]
Równanie wielomianu aproksymującego trzeciego stopnia charakteryzujące powyższy wykres
jest następujące:
y=27,565x3-50,344x2+31,949x-6,4538
3
opór po korekcie [N]
4. Pomiary.
T [s] 2Å›A [m] v [m/s] R'TW [N] RTW0 [N] RTW [N] 2 zA [m] 2 ¸A [deg] Uwagi
1 1,246 0,0432 0,6247 0,9048 -0,0941 0,9989 0,029175 11,2542
2 1,246 0,0432 0,7214 1,2858 -0,1366 1,4224 0,035184 13,3709
3 1,246 0,0432 0,8231 1,7952 -0,1353 1,9305 0,038219 13,5731
4 1,246 0,0432 0,9224 2,6587 -0,0111 2,6698 0,049328 14,8957
5 1,240 0,0443 0,9240 2,8260 -0,6186 3,4446 0,0506 15,4800
6 1,462 0,0455 0,5500 0,5781 -0,0061 0,5842 0,0272 6,7463
7 1,462 0,0455 0,6221 0,1239 -0,7375 0,030538 5,603
0,8614
8 1,462 0,0455 0,7100 1,0301 -0,0061 1,0362 0,0318 8,1900
9 1,462 0,0455 0,8214 1,3000 0,1216 1,1784 0,0324 7,9699
10 1,462 0,0455 0,9110 2,1482 0,0940 2,0542 0,0323 8,8355
11 1,045 0,0400 0,6221 1,8318 -0,0673 1,8991 0,0291 13,8498
12 1,045 0,0400 0,7238 2,2028 -0,0499 2,2527 0,0263 11,1600
13 1,045 0,0400 0,8222 2,3171 -0,0830 2,4001 0,0236 10,4864
14 1,045 0,0400 0,9203 2,7143 -0,0825 2,7968 0,0186 8,4553
15 1,669 0,0396 0,6160 0,1465 -0,4424 0,5889 0,0278 5,3652
16 1,669 0,0396 0,7262 0,2949 -0,5658 0,8607 0,0256 5,5258
17 1,669 0,0396 0,9255 1,4147 -0,5732 1,9879 0,0306 5,6634
18 1,669 0,0396 0,8240 1,7120 -0,5914 2,3034 0,0289 5,6030
19 0,832 0,0517 0,6253 0,3396 -0,6232 0,9628 0,0082 1,2477
20 0,832 0,0517 0,7257 0,5368 -0,6242 1,1610 0,0035 6,6600
21 0,832 0,0517 0,8257 0,9132 -0,5979 1,5111 0,0023 8,6000
22 0,832 0,0517 0,9254 1,6983 -0,5910 2,2893 0,0022 8,8200
23 0,960 0,0411 0,6230 2,1018 1,0477 0,0102 6,1025
1,0541
24 0,960 0,0411 0,7230 1,4170 0,0236 0,0059 5,2000
1,3934
25 0,960 0,0411 0,8221 1,7200 -0,0451 0,0034 5,2360
1,7651
26 0,960 0,0411 0,9225 2,2901 -0,0611 0,0039 4,5100
2,3512
W dalszych obliczeniach pomijam falę 6, ze względu na jej prędkość.
W tym miejscu wracam do równania aproksymującego by wyznaczyć kolejne wielkości
y=27,565x3-50,344x2+31,949x-6,4538
w poniższej tabeli przedstawiam wyniki gdzie: x to jest średnia prędkość, a y równy jest
całkowitemu oporowi statku na wodzie spokojnej  RT(v)
x y
0,5500 0,475216875
0,6222 0,574745375
0,721683 0,743667636
0,823083 1,107082796
0,921586 1,807479495
Na podstawie powyższych wyników i pomiarów otrzymujemy średni dodatkowy opór oraz
liczbę Frouda dla zadanych warunków. Zestawienie tych wyników obrazuje następująca
tabela.
4
Nr fali v [m/s] RT [N] "Rv [N] Fn[-]
1 0,6222 0,4242
0,574745375 0,153332717
2 0,7217 0,6787
0,743667636 0,177849029
3 0,8231 0,8234
1,107082796 0,202837678
4 0,9216 0,8623
1,807479495 0,227112249
Gdzie:
- opór całkowity RT(v)=y
- średni dodatkowy opór "Rv=RTw-RT
- opór na fali RTW
- liczba Frouda:
v
Fn =ð
gL
5. Wyznaczanie częstotliwości (wymiarowej i bezwymiarowej) dla poszczególnych fal.
- częstotliwość [1/s]
2pð
wðm =ð
T
- częstotliwość w formie bezwymiarowej
wðbezw =ð wðm L / g
É [1/s] É [-]
m bezw
Nr gr. Fal
1 5,0426848 2,08587364
2 4,2976644 1,77770079
3 6,0126175 2,48707995
4 3,7646407 1,55721902
5 7,5519054 3,12379634
6 6,5449847 2,70729016
6. Pomiary nurzań, kiwań oraz oporu na fali regularnej.
Poniżej zamieszczam cztery tabelki gdzie w zależności od prędkości, liczby Frouda i oporu
przestawione zostały owe charakterystyki.
Parametry fal Fn = 0,1533 [-] v = 0,6222 m/s RT = 0,5747 [N]
Nr fali É Å›A É' zA Hz,Å› ¸A H¸,Å› RTW "Rv rAW
[-] [m] [1/s] [m] [-] [deg] [-] [N] [N] [-]
1 3,1238 0,0259 7,5519 0,0051 0,1966 0,6239 0,0724 0,9628 0,3881 2,1759
2 2,7073 0,0205 6,5450 0,0051 0,2477 3,0513 0,5940 1,0541 0,4794 4,2643
3 2,4871 0,0200 6,0126 0,0145 0,7265 6,9249 1,6384 1,8991 1,3244 12,3925
4 2,0859 0,0216 5,0427 0,0146 0,6751 5,6271 1,7535 0,9989 0,4242 3,4064
5 1,7777 0,0228 4,2977 0,0153 0,6705 2,8015 1,1404 0,8614 0,2867 2,0724
6 1,5572 0,0198 3,7646 0,0139 0,7024 2,6826 1,6357 0,5889 0,0142 0,1352
5
Parametry fal Fn = 0,17785 [-] v = 0,7217 m/s RT = 0,7437 [N]
Nr fali É Å›A É' zA Hz,Å› ¸A H¸,Å› RTW "Rv rAW
[-] [m] [1/s] [m] [-] [deg] [-] [N] [N] [-]
1 3,1238 0,0259 7,5519 0,0017 0,0671 3,3300 0,3866 1,1610 0,4173 2,3401
2 2,7073 0,0205 6,5450 0,0029 0,1432 2,6000 0,5062 1,3934 0,6497 5,7800
3 2,4871 0,0200 6,0126 0,0131 0,6561 5,5800 1,3202 2,2527 1,5090 14,1206
4 2,0859 0,0216 5,0427 0,0176 0,8142 6,6855 2,0833 1,4224 0,6787 5,4510
5 1,7777 0,0228 4,2977 0,0159 0,6975 4,0950 1,6669 1,0362 0,2925 2,1149
6 1,5572 0,0198 3,7646 0,0128 0,6457 2,7629 1,6846 0,8607 0,1170 1,1178
Parametry fal Fn = 0,2028 [-] v = 0,8231 m/s RT = 1,1071 [N]
Nr fali É Å›A É' zA Hz,Å› ¸A H¸,Å› RTW "Rv rAW
[-] [m] [1/s] [m] [-] [deg] [-] [N] [N] [-]
1 3,1238 0,0259 7,5519 0,0012 0,0449 4,3000 0,4992 1,5111 0,4040 2,2654
2 2,7073 0,0205 6,5450 0,0017 0,0838 2,6180 0,5097 1,7651 0,6580 5,8537
3 2,4871 0,0200 6,0126 0,0118 0,5888 5,2432 1,2405 2,4001 1,2930 12,0993
4 2,0859 0,0216 5,0427 0,0191 0,8844 6,7866 2,1148 1,9305 0,8234 6,6129
5 1,7777 0,0228 4,2977 0,0162 0,7124 3,9850 1,6221 1,1784 0,0713 0,5156
6 1,5572 0,0198 3,7646 0,0153 0,7733 2,8317 1,7266 1,9879 0,8808 8,4126
Parametry fal Fn = 0,2271 [-] v = 0,9216 m/s RT = 1,8075 [N]
Nr fali É Å›A É' zA Hz,Å› ¸A H¸,Å› RTW "Rv rAW
[-] [m] [1/s] [m] [-] [deg] [-] [N] [N] [-]
1 3,1238 0,0259 7,5519 0,0011 0,0416 4,4100 0,5120 2,2893 0,4818 2,7017
2 2,7073 0,0205 6,5450 0,0019 0,0943 2,2550 0,4390 2,3512 0,5437 4,8369
3 2,4871 0,0200 6,0126 0,0093 0,4644 4,2277 1,0003 2,7968 0,9893 9,2575
4 2,0859 0,0216 5,0427 0,0247 1,1415 7,4479 2,3209 2,6698 0,8623 6,9254
5 1,7777 0,0228 4,2977 0,0161 0,7091 4,4178 1,7983 2,0542 0,2467 1,7837
6 1,5572 0,0198 3,7646 0,0144 0,7285 2,8015 1,7082 2,3034 0,4959 4,7365
Gdzie:
wð'=ð wð L / g
Za
Hz,zð =ð
zð
a
qða ×ð g
Hqð ,zð =ð
zð ×ðwð'2
a
DðRv ×ð L
rAW =ð
2
zð rðgB2
a
DðRv =ð RTW -ð RT
Na podstawie powyższych wykresów stworzone zostały następujące wykresy charakterystyk
nurzań, kiwań oraz oporu:
6
Nurzania
1,2
1,1
1,0
Serie1
0,9
Serie2
0,8
Serie3
0,7
Serie4
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2
w [-]
7
Hz,Å›
Kiwania
2,4
2,3
2,2
2,1
2,0
1,9
1,8
Serie1
1,7
1,6
Serie2
1,5
Serie3
1,4
1,3
Serie4
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2
w [-]
8
H¸,Å›
współczynnik dodatkowego oporu na fali
15
14
13
12
Serie1
11
Serie2
10
Serie3
9
Serie4
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2
w [-]
9
raw
7. Charakterystyki amplitudowe i przyrostowe w skali statku.
Korzystając z sporządzonych ( na poprzednich stronach) wykresów, odczytano odpowiednie
wielkości dla wyznaczonych częstotliwości i przeliczono je na wielkości w dla statku
rzeczywistego z pomocą poniższych wzorów. Wyniki przedstawiono w tabali.
wðs =ð wð g / Ls
Hz,zð s (wðs ) =ð Hz,zð (wð)
wð2
Hqð ,zð s (wðs ) =ð Hqð ,zð (wð)×ð
g
rðgBs 2
rAW s =ð rAW ×ð
Ls
Param. Fali Fn 0,153 VS [m/s] 6,53 [kn] 12,70
Nr fali
É' És Hz,Å› ' Hz,Å› s H¸,Å› [-] H¸,Å› s[deg/m] rAW [-] rAW s[N/m2]
1 1,6 0,369 0,695 0,695 1,52 1,2075 0,60 17603
2 1,8 0,415 0,670 0,670 1,16 1,1663 2,15 63076
3 2,0 0,461 0,675 0,675 1,63 2,0233 2,60 76279
4 2,2 0,507 0,705 0,705 1,80 2,7035 6,00 176027
5 2,4 0,553 0,750 0,750 1,75 3,1280 11,25 330051
6 2,6 0,599 0,485 0,485 1,11 2,3285 8,70 255240
7 2,8 0,645 0,255 1,0218 95348
0,255 0,42 3,25
8 3,0 0,692 0,200 0,5865 77745
0,200 0,21 2,65
Param. Fali Fn 0,178 VS [m/s] 7,57 [kn] 14,73
Nr fali
É' És Hz,Å› ' Hz,Å› s H¸,Å› [-] H¸,Å› s[deg/m] rAW [-] rAW s[N/m2]
1 1,6 0,369 0,660 0,660 1,78 1,4141 1,25 36672
2 1,8 0,415 0,705 0,705 1,79 1,7997 2,30 67477
3 2,0 0,461 0,800 0,800 2,05 2,5446 4,20 123219
4 2,2 0,507 0,795 0,795 1,95 2,9288 8,10 237637
5 2,4 0,553 0,725 0,725 1,54 2,7527 13,15 385793
6 2,6 0,599 0,385 0,385 0,86 1,8041 10,40 305114
7 2,8 0,645 0,090 1,0218 134954
0,090 0,42 4,60
8 3,0 0,692 0,080 1,1171 92414
0,080 0,40 3,15
Param. Fali Fn 0,203 VS [m/s] 8,63 [kn] 16,79
Nr fali
É' És Hz,Å› ' Hz,Å› s H¸,Å› [-] H¸,Å› s[deg/m] rAW [-] rAW s[N/m2]
1 1,6 0,369 0,765 0,765 1,70 1,3505 6,80 199498
2 1,8 0,415 0,720 0,720 1,66 1,6690 0,65 19070
3 2,0 0,461 0,870 0,870 2,08 2,5819 4,80 140822
4 2,2 0,507 0,840 0,840 1,96 2,9438 8,65 253773
5 2,4 0,553 0,685 0,685 1,48 2,6454 11,60 340320
6 2,6 0,599 0,315 0,315 0,81 1,6992 9,25 271376
7 2,8 0,645 0,045 1,1191 140822
0,045 0,46 4,8
8 3,0 0,692 0,040 1,3406 93881
0,040 0,48 3,2
10
Param. Fali Fn 0,227 VS [m/s] 9,67 [kn] 18,80
Nr fali
É' És Hz,Å› ' Hz,Å› s H¸,Å› [-] H¸,Å› s[deg/m] rAW [-] rAW s[N/m2]
1 1,6 0,369 0,720 0,720 1,72 1,3664 4,00 117352
2 1,8 0,415 0,730 0,730 1,84 1,8500 1,90 55742
3 2,0 0,461 1,100 1,100 2,31 2,8673 5,65 165759
4 2,2 0,507 1,020 1,020 2,06 3,0940 8,00 234703
5 2,4 0,553 0,635 0,635 1,31 2,3415 9,25 271376
6 2,6 0,599 0,230 0,230 0,62 1,3006 7,15 209766
7 2,8 0,645 0,065 0,9975 121752
0,065 0,41 4,15
8 3,0 0,692 0,050 1,3127 95348
0,050 0,47 3,25
8. Obliczanie widma falowania dla zadanych akwenów i warunków pogodowych
Skorzystamy z widma Pierwsona-Moskowitza:
B
-ð
A
wð4
Szð (wð) =ð e
wð5
173
2
A =ð ×ðzðwð1/3
T14
691
B =ð
T14
Zadanym akwenem jest Morze Północne o stanie 8,9,10,11 stopnia Beauforta.
Morze Północne
A B
Siła wiatru Wysokość fali [m] okres [s]
8 5,60 7,70 1,543 0,197
9 6,60 8,40 1,514 0,139
10 7,20 9,00 1,367 0,105
11 7,50 9,60 1,146 0,081
11
9. Przeliczanie wyników na zadane akweny i warunki pogodowe.
- 8 stopień
8 stopni B FN 0,15 VS [m/s] 6,53 [kn] 12,70
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0003 0,695 0,000 1,21 0,00 17603 5
0,415 0,0118 0,670 0,005 1,17 0,02 63076 744
0,461 0,0935 0,675 0,043 2,02 0,38 76279 7135
0,507 0,3071 0,705 0,153 2,70 2,24 176027 54066
0,553 0,6183 0,750 0,348 3,13 6,05 330051 204075
0,599 0,9363 0,485 0,220 2,33 5,08 255240 238975
0,645 1,1934 0,255 0,078 1,02 1,25 95348 113791
0,692 1,3662 0,200 0,055 0,59 0,47 77745 106218
Suma 0,901 Suma 15,49 Suma 725009
8 stopni B FN 0,18 VS [m/s] 7,57 [kn] 14,73
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0003 0,660 0,000 1,41 0,00 36672 10
0,415 0,0118 0,705 0,006 1,80 0,04 67477 796
0,461 0,0935 0,800 0,060 2,54 0,61 123219 11526
0,507 0,3071 0,795 0,194 2,93 2,63 237637 72989
0,553 0,6183 0,725 0,325 2,75 4,69 385793 238541
0,599 0,9363 0,385 0,139 1,80 3,05 305114 285671
0,645 1,1934 0,090 0,010 1,02 1,25 134954 161059
0,692 1,3662 0,080 0,009 1,12 1,71 92414 126259
Suma 0,742 Suma 13,96 Suma 896850
8 stopni B FN 0,20 VS [m/s] 8,63 [kn] 16,79
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0003 0,765 0,000 1,35 0,00 199498 55
0,415 0,0118 0,720 0,006 1,67 0,03 19070 225
0,461 0,0935 0,870 0,071 2,58 0,62 140822 13173
0,507 0,3071 0,840 0,217 2,94 2,66 253773 77945
0,553 0,6183 0,685 0,290 2,65 4,33 340320 210424
0,599 0,9363 0,315 0,093 1,70 2,70 271376 254083
0,645 1,1934 0,045 0,002 1,12 1,49 140822 168061
0,692 1,3662 0,040 0,002 1,34 2,46 93881 128263
Suma 0,681 Suma 14,30 Suma 852228
8 stopni B FN 0,23 VS [m/s] 9,67 [kn] 18,80
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0003 0,720 0,000 1,37 0,00 117352 32
0,415 0,0118 0,730 0,006 1,85 0,04 55742 658
0,461 0,0935 1,100 0,113 2,87 0,77 165759 15506
0,507 0,3071 1,020 0,320 3,09 2,94 234703 72087
0,553 0,6183 0,635 0,249 2,34 3,39 271376 167795
0,599 0,9363 0,230 0,050 1,30 1,58 209766 196399
0,645 1,1934 0,065 0,005 1,00 1,19 121752 145303
0,692 1,3662 0,050 0,003 1,31 2,35 95348 130267
Suma 0,746 Suma 12,27 Suma 728047
12
- 9 stopień
9 stopni B FN 0,15 VS [m/s] 6,53 [kn] 12,70
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0061 0,695 0,003 1,21 0,01 17603 108
0,415 0,0813 0,670 0,037 1,17 0,11 63076 5129
0,461 0,3297 0,675 0,150 2,02 1,35 76279 25149
0,507 0,7217 0,705 0,359 2,70 5,27 176027 127035
0,553 1,1238 0,750 0,632 3,13 11,00 330051 370902
0,599 1,4371 0,485 0,338 2,33 7,79 255240 366793
0,645 1,6329 0,255 0,106 1,02 1,70 95348 155697
0,692 1,7251 0,200 0,069 0,59 0,59 77745 134119
Suma 1,694 Suma 27,83 Suma 1184932
9 stopni B FN 0,18 VS [m/s] 7,57 [kn] 14,73
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0061 0,660 0,003 1,41 0,01 36672 225
0,415 0,0813 0,705 0,040 1,80 0,26 67477 5487
0,461 0,3297 0,800 0,211 2,54 2,13 123219 40625
0,507 0,7217 0,795 0,456 2,93 6,19 237637 171497
0,553 1,1238 0,725 0,591 2,75 8,51 385793 433543
0,599 1,4371 0,385 0,213 1,80 4,68 305114 438466
0,645 1,6329 0,090 0,013 1,02 1,70 134954 220371
0,692 1,7251 0,080 0,011 1,12 2,15 92414 159425
Suma 1,538 Suma 25,65 Suma 1469638
9 stopni B FN 0,20 VS [m/s] 8,63 [kn] 16,79
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0061 0,765 0,004 1,35 0,01 199498 1226
0,415 0,0813 0,720 0,042 1,67 0,23 19070 1551
0,461 0,3297 0,870 0,250 2,58 2,20 140822 46428
0,507 0,7217 0,840 0,509 2,94 6,25 253773 183142
0,553 1,1238 0,685 0,527 2,65 7,86 340320 382441
0,599 1,4371 0,315 0,143 1,70 4,15 271376 389982
0,645 1,6329 0,045 0,003 1,12 2,05 140822 229952
0,692 1,7251 0,040 0,003 1,34 3,10 93881 161955
Suma 1,480 Suma 25,85 Suma 1396676
9 stopni B FN 0,23 VS [m/s] 9,67 [kn] 18,80
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0061 0,720 0,003 1,37 0,01 117352 721
0,415 0,0813 0,730 0,043 1,85 0,28 55742 4532
0,461 0,3297 1,100 0,399 2,87 2,71 165759 54650
0,507 0,7217 1,020 0,751 3,09 6,91 234703 169380
0,553 1,1238 0,635 0,453 2,34 6,16 271376 304964
0,599 1,4371 0,230 0,076 1,30 2,43 209766 301445
0,645 1,6329 0,065 0,007 1,00 1,62 121752 198813
0,692 1,7251 0,050 0,004 1,31 2,97 95348 164486
Suma 1,737 Suma 23,10 Suma 1198991
13
- 10 stopień
10 stopni B FN 0,15 VS [m/s] 6,53 [kn] 12,70
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0339 0,695 0,016 1,21 0,05 17603 596
0,415 0,2272 0,670 0,102 1,17 0,31 63076 14330
0,461 0,6247 0,675 0,285 2,02 2,56 76279 47651
0,507 1,0811 0,705 0,537 2,70 7,90 176027 190310
0,553 1,4508 0,750 0,816 3,13 14,20 330051 478838
0,599 1,6822 0,485 0,396 2,33 9,12 255240 429367
0,645 1,7884 0,255 0,116 1,02 1,87 95348 170522
0,692 1,8035 0,200 0,072 0,59 0,62 77745 140213
Suma 2,341 Suma 36,62 Suma 1471827
10 stopni B FN 0,18 VS [m/s] 7,57 [kn] 14,73
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0339 0,660 0,015 1,41 0,07 36672 1242
0,415 0,2272 0,705 0,113 1,80 0,74 67477 15330
0,461 0,6247 0,800 0,400 2,54 4,04 123219 76975
0,507 1,0811 0,795 0,683 2,93 9,27 237637 256919
0,553 1,4508 0,725 0,763 2,75 10,99 385793 559708
0,599 1,6822 0,385 0,249 1,80 5,48 305114 513266
0,645 1,7884 0,090 0,014 1,02 1,87 134954 241354
0,692 1,8035 0,080 0,012 1,12 2,25 92414 166668
Suma 2,249 Suma 34,71 Suma 1831462
10 stopni B FN 0,20 VS [m/s] 8,63 [kn] 16,79
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0339 0,765 0,020 1,35 0,06 199498 6757
0,415 0,2272 0,720 0,118 1,67 0,63 19070 4332
0,461 0,6247 0,870 0,473 2,58 4,16 140822 87971
0,507 1,0811 0,840 0,763 2,94 9,37 253773 274364
0,553 1,4508 0,685 0,681 2,65 10,15 340320 493735
0,599 1,6822 0,315 0,167 1,70 4,86 271376 456511
0,645 1,7884 0,045 0,004 1,12 2,24 140822 251847
0,692 1,8035 0,040 0,003 1,34 3,24 93881 169314
Suma 2,227 Suma 34,72 Suma 1744831
10 stopni B FN 0,23 VS [m/s] 9,67 [kn] 18,80
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,0339 0,720 0,018 1,37 0,06 117352 3975
0,415 0,2272 0,730 0,121 1,85 0,78 55742 12664
0,461 0,6247 1,100 0,756 2,87 5,14 165759 103549
0,507 1,0811 1,020 1,125 3,09 10,35 234703 253747
0,553 1,4508 0,635 0,585 2,34 7,95 271376 393711
0,599 1,6822 0,230 0,089 1,30 2,85 209766 352870
0,645 1,7884 0,065 0,008 1,00 1,78 121752 217743
0,692 1,8035 0,050 0,005 1,31 3,11 95348 171959
Suma 2,705 Suma 32,01 Suma 1510219
14
- 11 stopień
11 stopni B FN 0,15 VS [m/s] 6,53 [kn] 12,70
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,1037 0,695 0,050 1,21 0,15 17603 1825
0,415 0,4275 0,670 0,192 1,17 0,58 63076 26963
0,461 0,8901 0,675 0,406 2,02 3,64 76279 67892
0,507 1,3019 0,705 0,647 2,70 9,52 176027 229179
0,553 1,5706 0,750 0,883 3,13 15,37 330051 518375
0,599 1,6978 0,485 0,399 2,33 9,21 255240 433353
0,645 1,7210 0,255 0,112 1,02 1,80 95348 164096
0,692 1,6787 0,200 0,067 0,59 0,58 77745 130509
Suma 2,756 Suma 40,84 Suma 1572192
11 stopni B FN 0,18 VS [m/s] 7,57 [kn] 14,73
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,1037 0,660 0,045 1,41 0,21 36672 3802
0,415 0,4275 0,705 0,212 1,80 1,38 67477 28844
0,461 0,8901 0,800 0,570 2,54 5,76 123219 109671
0,507 1,3019 0,795 0,823 2,93 11,17 237637 309391
0,553 1,5706 0,725 0,826 2,75 11,90 385793 605922
0,599 1,6978 0,385 0,252 1,80 5,53 305114 518031
0,645 1,7210 0,090 0,014 1,02 1,80 134954 232259
0,692 1,6787 0,080 0,011 1,12 2,10 92414 155134
Suma 2,752 Suma 39,84 Suma 1963056
11 stopni B FN 0,20 VS [m/s] 8,63 [kn] 16,79
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,1037 0,765 0,061 1,35 0,19 199498 20684
0,415 0,4275 0,720 0,222 1,67 1,19 19070 8152
0,461 0,8901 0,870 0,674 2,58 5,93 140822 125339
0,507 1,3019 0,840 0,919 2,94 11,28 253773 330399
0,553 1,5706 0,685 0,737 2,65 10,99 340320 534502
0,599 1,6978 0,315 0,168 1,70 4,90 271376 460749
0,645 1,7210 0,045 0,003 1,12 2,16 140822 242357
0,692 1,6787 0,040 0,003 1,34 3,02 93881 157596
Suma 2,786 Suma 39,66 Suma 1879778
11 stopni B FN 0,23 VS [m/s] 9,67 [kn] 18,80
És S (És) Hz,Å› Hz,Å› S H¸,Å› H¸,Å› S rAW S rAW
0,369 0,1037 0,720 0,054 1,37 0,19 117352 12167
0,415 0,4275 0,730 0,228 1,85 1,46 55742 23828
0,461 0,8901 1,100 1,077 2,87 7,32 165759 147534
0,507 1,3019 1,020 1,355 3,09 12,46 234703 305571
0,553 1,5706 0,635 0,633 2,34 8,61 271376 426219
0,599 1,6978 0,230 0,090 1,30 2,87 209766 356146
0,645 1,7210 0,065 0,007 1,00 1,71 121752 209538
0,692 1,6787 0,050 0,084 1,31 2,89 95348 160059
Suma 3,527 Suma 37,53 Suma 1641063
15
10. Obliczanie ruchów (nurzań, kiwań) oraz przyrostów oporu okrętu na fali nieregularnej.
Nurzanie:
- moment zerowy dla nurzania
Ä„ð
mozð =ð (wð)×ð(Hz,zð (wð))2 dwð
zð
òðS
0
- amplituda znaczÄ…ca nurzania
Za1/3 =ð 2 mozð
Kiwanie:
- moment zerowy kiwania
Ä„ð
moqð =ð (wð)×ð(Hz,qð (wð))2 dwð
zð
òðS
0
- amplituda znaczÄ…ca kiwania
qða1/3 =ð 2 moqð
Przyrost oporu:
Ä„ð
DðRAW (v) =ð 2 (wð)×ðrAW (v,wð)dwð
zð
òðS
0
Poniżej zamieszczam tabelki z wynikami. Tabelki ustawione są według prędkości.
Wartości wyliczone zostały na bazie wyników z poprzednich tabel.
V 6,5257 m/s 12,6959 [kn]
stopnie B za 1/3 [m] ¸a1/3 [deg] "RAW [kN] m Hz,Å› m H¸,Å› " rAW [N]
8 0,8490 3,5198 290,0035 0,1802 3,0973 290003,51
9 1,1640 4,7184 473,9727 0,3387 5,5659 473972,69
10 1,3684 5,4127 588,7308 0,4681 7,3243 588730,75
11 1,4850 5,7159 628,8768 0,5513 8,1679 628876,77
V 7,5691 m/s 14,7258 [kn]
stopnie B za 1/3 [m] ¸a1/3 [deg] "RAW [kN] m Hz,Å› m H¸,Å› " rAW [N]
8 0,7705 3,3422 358,7401 0,1484 2,7925 358740,14
9 1,1093 4,5300 587,8552 0,3076 5,1302 587855,2
10 1,3413 5,2694 732,5847 0,4497 6,9417 732584,74
11 1,4838 5,6456 785,2222 0,5504 7,9683 785222,24
V 8,6326 m/s 16,3100 [kn]
stopnie B za 1/3 [m] ¸a1/3 [deg] "RAW [kN] m Hz,Å› m H¸,Å› " rAW [N]
8 0,7383 3,3822 340,8911 0,1363 2,8598 340891,1
9 1,0883 4,5474 558,6705 0,2961 5,1697 558670,51
10 1,3349 5,2702 697,9325 0,4455 6,9438 697932,55
11 1,4930 5,6329 751,9111 0,5572 7,9323 751911,05
V 9,6657 m/s 18,8048 [kn]
stopnie B za 1/3 [m] ¸a1/3 [deg] "RAW [kN] m Hz,Å› m H¸,Å› " rAW [N]
8 0,7728 3,1325 291,2187 0,1493 2,4531 291218,67
9 1,1787 4,2987 479,5962 0,3473 4,6197 479596,24
10 1,4712 5,0607 604,0876 0,5411 6,4027 604087,56
11 1,6799 5,4791 656,4252 0,7055 7,5052 656425,2
16
Wykresy nurzań, kiwań i oporu dla statku rzeczywistego, wykreślone na podstawie
powyższych tabel:
Nurzania
1,70
1,60
1,50
1,40
1,30 8
9
1,20
10
1,10
11
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
12 13 14 15 16 17 18 19
v [kn]
Kiwania
6,0
5,5
5,0 8
9
10
4,5
11
4,0
3,5
3,0
12 13 14 15 16 17 18 19
v [kn]
17
Za 1/3 [m]
¸a1/3 [deg]
Opór
800
775
750
725
700
675
650
625
600
8
575
550
9
525
500
10
475
450 11
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
12 13 14 15 16 17 18 19
v [kn]
18
"RAW [kN]
11.Obliczanie wielkości statycznych (pochodnych)
W tym punkcie zostały przemnożone wartości uzyskane w poprzednim punkcie przez
odpowiednie współczynniki k, które wyrażają się następująco:
- wartość oczekiwana: k=0,5
- wartość średnia: k=0,63
- wartość średnia z 1/10 największych: k=1,28
- wartość średnia z 1/100 największych: k=2,2
- wartość maksymalna: k=2,2
Wyniki zostały zestawione odpowiednio dla nurzań i kiwań w poniższych tabelach:
Nurzanie 8 stopni 9 stopni 10 stopni 11 stopni
Za 1/3 [m] Prędkość [kn] Prędkość [kn] Prędkość [kn] Prędkość [kn]
k 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80
0,5 0,42 0,39 0,37 0,39 0,58 0,55 0,54 0,59 0,68 0,67 0,67 0,74 0,74 0,74 0,75 0,84
0,63 0,53 0,49 0,47 0,49 0,73 0,70 0,69 0,74 0,86 0,84 0,84 0,93 0,94 0,93 0,94 1,06
1,28 1,09 0,99 0,95 0,99 1,49 1,42 1,39 1,51 1,75 1,72 1,71 1,88 1,90 1,90 1,91 2,15
1,67 1,42 1,29 1,23 1,29 1,94 1,85 1,82 1,97 2,29 2,24 2,23 2,46 2,48 2,48 2,49 2,81
2,2 1,87 1,70 1,62 1,70 2,56 2,44 2,39 2,59 3,01 2,95 2,94 3,24 3,27 3,26 3,28 3,70
8 stopni 9 stopni 10 stopni 11 stopni
Kiwanie
¸a1/3 [deg] PrÄ™dkość [kn] PrÄ™dkość [kn] PrÄ™dkość [kn] PrÄ™dkość [kn]
k 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80 12,70 14,73 16,31 18,80
0,5 1,76 1,67 1,69 1,57 2,36 2,26 2,27 2,15 2,71 2,63 2,64 2,53 2,86 2,82 2,82 2,74
0,63 2,22 2,11 2,13 1,97 2,97 2,85 2,86 2,71 3,41 3,32 3,32 3,19 3,60 3,56 3,55 3,45
1,28 4,51 4,28 4,33 4,01 6,04 5,80 5,82 5,50 6,93 6,74 6,75 6,48 7,32 7,23 7,21 7,01
1,67 5,88 5,58 5,65 5,23 7,88 7,57 7,59 7,18 9,04 8,80 8,80 8,45 9,55 9,43 9,41 9,15
2,2 7,74 7,35 7,44 6,89 10,38 9,97 10,00 9,46 11,91 11,59 11,59 11,13 12,57 12,42 12,39 12,05
19