5192606231

182

Dział techniczny

PRACA

fi

s

04 \0,l 0,1 i	:<7,v	°>^błfL
Frachtowiec. Tow.~Ais.	fbsoi	Torpedowiec
i * IZO m. L*ltrnj	L-85	L* 96 m
V- H*. r: 21 w.	V -19 w.	l/ s 32 *V.
Rys.	2

tu v — oznacza szybkość w m/sek.

L — długość statku na wodnicy w m. g — przyśpieszenie ziemskie 9.81 111/sek.-

o\

zs

		Opór	kiz tatt	L
Opo	r torci			1
1 i	1 1	I 1		1

Na rysunku 2 widać proeentowy udział oporu tarcia i oporu kształtu (tu obejmuje on również i oj)ór fal — gdyż występują one nierozdzielnie i (Ibitego często zwane są razem „oporem pozostałym¹*) w zależnych od różnych liczb Froude‘a. Statki powolne o stereotypowych wymiarach frachtowce, mające tę liczbę od 0,1 — 0,25, mają około 75% oporu tarcia, a resztę stanowi opór kształtu. Tu widać jak ważny jest dobry stan powierzchni podwodnej części statku. X drugiej zaś strony nie należy stąd wnioskować, że wobec trzykrotnie mniejszego oporu kształtu, nie jest rzeczą ważną by kształt kadłuba statku był jak najlepszy. Błąd takiego poglądu polega na tym, że prze/, dobre opracowanie kształtu kadłuba otrzymujemy całość oporu mniejszą, a zatem i mniejsze udziałv poszczególnych jego rodzajów. Dlatego przy budowie najmniejszego i najskromniejszego nawet statku, kadłub jego winien być specjalnie opracowany.

W dalszym ciągu przystąpim> do bliższego poznania wyliczonych poprzednio rodzajów oporu.

są nieco przestarzałe wobec nowych kształtów kadłuba obecnie stosowanych. Wymienimy tu:

Wzór Normanda S— 1,32 L. T + (0,374 -f 0.85 o²) L. B.... (4) Olsena S=L. 15(1,22^ +0,46).(o f 0,765) ... (5)

L — długość okrętu na wodnicy,

B — szerokość;

T — zanurzenie.

0    — współczynnik pobudliwości.

Istnieje też nowa dokładna metoda wynaleziona przez ('hang Kia Jit (..Werft. Reederei. Ha fen** Wrzesień 1953).

Ogólnie stwierdzić należy, że dokładne obliczenie matematyczne oporu tarcia nie jest możliwe. Istnieje zbyt wiele czynników jak porastanie powierzchni, szwy poszycia, farba, rozmaite nierówności, stępki boczne i inne części wystające, których wpływ ująć trudno, wobec czego dodaje się do obliczonej wartości pewien jej procent (dla średnich powolnieszych statków' 5—10%) jako poprawkę, co również jeszcze nie wyczerpuje sprawy. Jedynie dokładne doświadczenia na modelach statków dają najściślejsze stosunkowo wyniki.

Opór kształtu.

1    tu również niemożliwe jest dokładne obliczenie oporu, który wynosi wg. doświadczeń około 10% o|m>-ru całkowitego.

Główną przyczyną oporu kształtu jest niedostateczne wydłużenie i zaostrzenie rufy okrętu, co dawało by dobre warunki odpływu cząstek wody. Skutkiem niekorzystnego kształtu rufy powstaje tam niższe ciśnienie nie równoważące się z odpowiednim ciśnieniem w części dziobowej, co powoduje powstawanie dużych wirów. Praca zużyta na pokonanie oporu kształtu jest stracona w formie energii kinetycznej ruchu tych wirów, które stopniowo pozostają w tvlc. unosząc z sobą otrzymaną żywą silę.

Opór tarcia.

Podwaliny teorii tarcia w wodzie położył Promie, który przeprowadził systematyczne doświadczenia z szeregiem desek różnej długości podczas ruchu w wodzie.

Celem tych doświadczeń było określenie:

a)    prawa zmiany oporu w zależności <>d zmianv szybkości,

b)    różnic w oporze na jednostkę powierzchni w zależności od długości tej powierzchni,

c)    różnic w oporze w zależności od rodzaju powierzchni.

Frondę zastosował te wyniki tych doświadczeń po oclpow. poprawkach d*o statków, przy czym wyraził opór R^l wzorem:

R‘ =    ............... (3>

gdzie

S — podwodna powierzchniu okrętu,

7— ciężar właściwy wody. v — szybkość okrętu.

a _ współczynnik.

Współczynnik jest bardzo zmienny, gdyż i

szybkość wzdłuż burt okrętu nie jesl wszędzie jednakowa. Jest on większy przy małych długościach okrętów i maleje zależnie od wzrostu długości. Wartość

A wynosi dla średnich statków od 0,144 — 0.142.

*

Dla obliczenia powierzchni zanurzonej kadłuba istnieje szereg wzorów empirycznych, które jednak

Porównanie opływu różnych kształtów rys. 3

Nasuwa się tu wniosek, że należało by zastosować kształt kroplowy jako idealny. Musimy tu jednak pamiętać, że poruszając się na granicy dwóch ośrodków — wody i powietrza — okręt doznaje różnych rodzajów oporu. Przy ks/.talcie kroplowym opór kształtu byłby minimalny, natomiast olbrzymi by 1 by opór fal. Poza tym przy zbyt długim i wysmukłym kadłubie wzrasta niepomiernie opór tarcia dalej okręt taki jest stosunkowo za ciężki, źle manewruje i jest za drogi w budowie. Należy wijęc tu zawierać kompromisy i dlatego budowa kadłuba w kształcie kroplowym nic jest możliwa. Natomiast części okrętu stale znajdujące się w jednym ośrodku buduje się często w tym kształcie np. w wodzie stery, wspornice wałów, stery wysokościowe okrętów podwodnych, a w powietrzu kominy, cale nadbudówki itp.