что такое критерий погоды в остойчивости судна

Критерии остойчивости

Правила Регистра ввели следующие критерии остойчивости для всех транспортных судов длиной 20 м и более:

1) критерий погоды К должен быть более или равен единице, т. е. отношение опрокидывающего момента Мопр к моменту кренящему Мкр больше или равно 1;

2) максимальное плечо диаграммы статической остойчивости должно быть не менее 0,25 м для судов длиной L 105 м при угле крена θ > 30°. Для промежуточных длин судна величина lmax определяется линейной интерполяцией;

3) угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимума, должен быть не менее 30°;

4) угол заката диаграммы статической остойчивости должен быть не менее 60°;

5) начальная метацентрическая высота h при всех вариантах нагрузки, за исключением судна порожнем, должна быть положительной. Случай отрицательной h для варианта нагрузки «судно порожнем» является в каждом случае предметом специального рассмотрения Регистром;

6) критерий ускорения К* должен быть не менее единицы. Критерий ускорения рассчитывается при вариантах сложной загрузки судна, либо при частичной или полной загрузке трюмов грузами с малым удельным погрузочным объемом (свинец и т. п.).

Порядок расчета критериев остойчивости приведен в «Правила классификации и постройки морских судов». Том.1, часть IV «Остойчивость».

Остойчивость с учетом обледенения

Для судов, плавающих в зимнее время в зимних сезонных зонах, помимо основных вариантов нагрузки, должна быть проверена остойчивость с учетом обледенения. При расчете обледенения следует учитывать изменения водоизмещения, возвышения центра тяжести и площади парусности от обледенения.
Расчет в отношении остойчивости при обледенении должен проводиться для наихудшего, в отношении остойчивости расчетного варианта нагрузки. Масса льда при проверке остойчивости для случая обледенения засчитывается в перегрузку и не включается в состав дедвейта судна.

Массу льда на квадратный метр площади общей горизонтальной проекции открытых палуб следует принимать, согласно требований Регистра, равной 30 кг. В общую горизонтальную проекцию палуб должна входить сумма горизонтальных проекций всех открытых палуб и переходов независимо от наличия над ними навесов.
Момент по высоте от этой нагрузки определяется по возвышению центра тяжести соответствующих участков палубы и переходов.

Массу льда на квадратный метр парусности следует принимать равной 15 кг.

Источник

Оценка остойчивости судна по критерию погоды

Все условные обозначения написаны так же как и в вышеуказанной конвенции.
По критерию погоды оценивают способность судна противостоять совместному воздействию ветра с траверза и бортовой качки.
Под действием волн судно испытывает бортовую качку и от угла крена , вызванного постоянным ветром, наклоняется в наветренную сторону до угла крена, равного амплитуде качки .

Алгоритм для оценки остойчивости судна по критерию погоды.

1. Вычисляют амплитуду качки судна , плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра , плечо кренящего момента при шквальном ветре .

2. Строят диаграмму статической остойчивости, при этом должно учитываться влияние свободной поверхности жидких грузов в судовых цистернах.

3. На диаграмме статической остойчивости выполняют построения, как показано на рис. 1.

4. Вычисляют площади a и b. Площадь b должна быть больше или равна площади a.

Для того чтобы избегать чрезмерных результирующих углов крена, угол крена от воздействия постоянного ветра не должен быть больше 16° или 80% от угла, при котором кромка палубы погружается в воду, в зависимости от того, какой угол меньше.

Амплитуда качки судна вычисляется по следующим формулам:

— Для судна без скуловых килей с острой скулой:

— Для судна без скуловых килей с круглой скулой:

— Для судна со скуловыми килями:

— Коэффициент из таблицы 1.
— Коэффициент из таблицы 2.
k — Коэффициент из таблицы 3 для судна, имеющего скуловые кили.
s — Коэффициент из таблицы 4, в зависимости от периода качки T.
r — Параметр.

Параметр r вычисляется по формуле:

KG — Возвышение центра тяжести судна над основной плоскостью.
d — Средняя осадка судна в метрах.

Значения промежуточных величин в таблицах 1 — 4 определяются линейной интерполяцией.
При отсутствии данных в Информации об остойчивости, коэффициент общей полноты судна , может быть рассчитан по формуле:

Период бортовой качки T (в секундах) вычисляется по формуле:

В — Ширина судна (в метрах).
d — Средняя осадка судна (в метрах).
GM — Поперечная метацентрическая высота, с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов (в метрах).
— Коэффициент общей полноты судна.
— Общая суммарная площадь скуловых килей или площадь проекции боковой поверхности брускового киля или сумма этих площадей (в квадратных метрах — м²).
— Длина судна в районе действующей ватерлинии (в метрах).

Порядок вычисления плеч ветровых кренящих моментов:

1. Плечо кренящего момента от воздействия постоянного ветра вычисляют по формуле:

2. Плечо кренящего момента при шквальном ветер находят по формуле:

P = 504 Па. – Давление ветра. Для судов в ограниченном плавании, значение Р может быть уменьшена с одобрения Администрации флага судна.
A — Площадь парусности судна и палубного груза (в квадратных метрах — м²).
Z — Плечо парусности, равное расстоянию по вертикали от центра парусности до центра погруженной площади боковой поверхности или до точки, приблизительно равной половине осадки (в метрах).
Δ — Весовое водоизмещение судна (в тоннах).
g — Ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Плечи ветровых кренящих моментов и являются постоянными величинами при всех углах крена.

Пример диаграммы статической остойчивости.

Рисунок 1. Оценка остойчивости судна по критерию погоды

На рисунке 1 обозначены следующие углы крена:

— Угол крена от действия постоянного ветра.
— Угол крена в наветренную сторону от действия волн, равный амплитуде качки судна на спокойной воде.
— Угол крена, до которого измеряется площадь b, равен углу крена 50°, или углу заливания , или углу , в зависимости от того, какой угол меньше.
– Угол заливания, это угол крена, при котором погружаются отверстия в корпусе, надстройках или рубках судна, которые не могут быть герметично закрыты. Для целей настоящего критерия малые отверстия, через которые не может произойти прогрессирующего затопления судна, можно не рассматривать как открытые отверстия.

– угол, соответствующий второму пересечению плеча с кривой плеч статической остойчивости (GZ).

Порядок вычисления площадей a и b рассмотрен в разделе «Вычисление площади под кривой на диаграмме статической остойчивости».

Источник

Критерий погоды

Остойчивость судна промеряют по основному и дополнительным критериям. По основному критерию остойчивости безопасность плавания проверяют в штормовую погоду. Судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному действию динамически приложенного давления ветра и бортовой качки при наихудшем в смысле остойчивости варианте нагрузки. Остойчивость судов считается достаточной, если динамически приложенный кренящий момент давления ветра Мкр равен опрокидывающему моменту Мопр или меньше него, то есть безопасность судна гарантирована при Мкр≤Мопр.

Отношение Мопр / Мкр называется критерием погоды К и должен быть равен

K = Мопр / Мкр> или = 1

Кренящий момент от давления ветра вычисляется но формуле:

Мкр = 0,001 × Рв Sn Zn, где:

Давление ветра Рв определяется по таблицам «Правил классификации и постройки морских судов» Регистра в зависимости от района плавания и значения Zn. Опрокидывающий момент Мопр определяется по диаграмме динамической или статической остойчивости, рассчитанной с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов.

Полезное

Смотреть что такое «Критерий погоды» в других словарях:

Коэффициент корреляции — (Correlation coefficient) Коэффициент корреляции это статистический показатель зависимости двух случайных величин Определение коэффициента корреляции, виды коэффициентов корреляции, свойства коэффициента корреляции, вычисление и применение… … Энциклопедия инвестора

РД 50-725-93: Методические указания. Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от воздушных линий электропередачи и высоковольтного оборудования. Методы измерения и процедура установления норм — Терминология РД 50 725 93: Методические указания. Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от воздушных линий электропередачи и высоковольтного оборудования. Методы измерения и процедура установления норм: 1 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СССР. Естественные науки — Математика Научные исследования в области математики начали проводиться в России с 18 в., когда членами Петербургской АН стали Л. Эйлер, Д. Бернулли и другие западноевропейские учёные. По замыслу Петра I академики иностранцы… … Большая советская энциклопедия

Вентиляция зданий* — (проветривание) под именем вентиляции, или проветривания, разумеют смену воздуха, замкнутого в стенах какого либо здания, имея в виду достижение одной из следующих целей: а) обеспечить наиболее постоянный и благоприятный для здоровья состав… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Вентиляция зданий — (проветривание) под именем вентиляции, или проветривания, разумеют смену воздуха, замкнутого в стенах какого либо здания, имея в виду достижение одной из следующих целей: а) обеспечить наиболее постоянный и благоприятный для здоровья состав… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

методы — методы: Методы косвенного измерения влажности газов, основанные на зависимости их оптических свойств от влажности. Источник: РМГ 75 2004: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерен … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Методы определения помех на соответствие нормам — 5.4. Методы определения помех на соответствие нормам Приближенное значение уровня радиопомех от коронных разрядов на проводах ЛЭП может быть рассчитано по каталогам с помощью профилей или по формуле E = 3,5gmax + 12r… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Оптимизация — (от лат. optimum наилучшее) процесс нахождения экстремума (глобального максимума или минимума) определённой функции или выбора наилучшего (оптимального) варианта из множества возможных. Наиболее надёжным способом нахождения наилучшего… … Большая советская энциклопедия

ПЫЛЬ — ПЫЛЬ. Пыль атмосферная. П. измельченное состояние какого нибудь твердого вещества в виде частиц, не связанных или весьма слабо связанных друг с другом механически. Эти частицы б. или м. легко поднимаются в воздух, способны висеть в нем или… … Большая медицинская энциклопедия

Атмосфера Юпитера — Схематическое отображение облаков Юпитера,2000 год Атмосфера Юпитера крупнейшая планетная атмосфера в Солнечной системе. Преимущественно состоит из молекул водо … Википедия

Источник

РАСЧЕТ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ГРУЗОВОГО ПЛАНА. КРИТЕРИЙ ПОГОДЫ. КРИТЕРИЙ УСКОРЕНИЯ

И является одним из критериев остойчивости судна.

Рис. 3.1. Диаграмма статической остойчивости; Диаграмма динамической остойчивости.

где θ 0 – угол крена, град;

θ 0 _v – угол заката, град;

θ 0 _зал – угол заливания, град

θr – амплитуда качки;

l_ст – плечо статической остойчивости, м;

l_дин – плечо динамической остойчивости, м;

ВЕ=l_опр – плечо опрокидывания, м.

Диаграмма статической остойчивости (ДСО) – это кривая зависимости восстанавливающего момента или плеча статической остойчивости от угла крена.

С помощью ДСО можно определить:

1. угол крена, при котором восстанавливающий момент и плечо статической остойчивости имеют максимальное значение;

2. угол заката, то есть положение неустойчивого равновесия судна;

3. метацентрическую высоту (h), которая равна длине перпендикуляра, восстановленного на горизонтальной оси из точки, соответствующей одному радиану до пересечения с прямой, которая является касательной к диаграмме статической остойчивости.

Диаграмма динамической остойчивости (ДДО) – это кривая зависимости работы восстанавливающего момента или плеча динамической остойчивости от угла крена.

С помощью ДДО можно определить:

1. плечо динамической остойчивости, которое является отношением работы восстанавливающего момента к водоизмещению судна и определяется по формуле:

, м;

(3.1)

2. как видно из формулы (3.1), ДДО является интегральной кривой по отношению к ДСО. И поэтому максимумы и минимумы ДСО (точка 0, θ, θ_v) соответствуют точкам перегиба ДДО (точка 0, θ_зал, θ_v);

3. величину опрокидывающего момента. Для чего сначала определяется плечо опрокидывания: на оси абсцисс влево от начала координат откладывается расчетная амплитуда качки и фиксируется точка А. из точки А проводим прямую до пересечения с ДДО в точке С, соответствующей углу заливания; из точки А проводим прямую, параллельную оси абсцисс и равную одному радиану, получаем точку В; прямая ВЕ – это и есть плечо опрокидывания. Зная плечо опрокидывания, определяем опрокидывающий момент по формуле:

Затем определяется условный кренящий момент от давления ветра по формуле:

где P_v – давление ветра, которое выбирается из правил классификации и постройки морских судов;

A_v – площадь парусности боковой поверхности судна, выбирается из паспортных данных судна в зависимости от осадки;

Z_v – плечо парусности, м.

Для определения критерия погоды необходимо сравнить величину опрокидывающего момента и условный кренящий момент от давления ветра.

Критерий погоды показывает, что динамически приложенный кренящий момент от давления ветра должен быть меньше или равен опрокидывающего момента, определенного с учетом условной амплитуды качки, то есть критерий погоды определяется по формуле:

(3.4)

Выполнить условие (3.4) можно, если:

1. максимальное плечо ДСО, определенное линейной интерполяцией, должно быть больше либо равно 0,2 м, т.е.: м;

2. угол крена, при котором плечо остойчивости достигает максимального значения и должно быть больше либо равно , т.е.

3. угол заката должен быть должен быть больше либо равно , ;

4. начальная метацентрическая высота при всех вариантах загрузки судна, за исключением судна порожнем, должна быть положительной, т.е. h≥0, м.

Все перечисленные условия должны быть удовлетворены с учетом поправок на влияние свободных поверхностей жидких грузов.

При перевозке грузов с малым удельным погрузочным объемом может оказаться, что начальная метацентрическая высота чрезмерно велика, и наблюдается как бы «чрезмерная» остойчивость судна, при этом уменьшается период собственных колебаний судна, качка становится порывистой, увеличиваются силы, воздействующие на все элементы судна и на груз. Все это приводит к потере остойчивости судна на больших углах крена. «Чрезмерная» остойчивость также опасна, как и недостаточная остойчивость. Поэтому остойчивость контролируют по критерию ускорения.

Критерий ускорения – это отношение допустимой величины ускорения (а) к расчетной (а_расч), в долях от линейного ускорения силы тяжести (g), и определяется по формуле:

,

(3.5)

Расчетное значение ускорения определяется с помощью таблиц и формул, приводимых в «Информации об остойчивости капитану».

Наличие на судне свободных поверхностей жидких грузов требует внести поправку на величину начальной метацентрической высоты, так как начальная метацентрическая высота является наиболее весомой величиной при расчетах критериев остойчивости. Исправленная метацентрическая высота будет иметь вид:

, м,

(3.6)

где — поправка на влияние свободных поверхностей жидких грузов, которая определяется по формуле:

, м,

(3.7)

где – массовое водоизмещение судна, т;

– плотность жидкого груза, т/м 3 ;

k – безразмерный коэффициент, который зависит от формы свободной поверхности жидкого груза и выбирается из специальных таблиц, приводимых в «Информации об остойчивости капитану»;

– длина танка на уровне поверхности жидкого груза, м;

– наибольшая ширина танка на уровне поверхности жидкого груза, м.

Заключительным этапом проверки остойчивости судна является построение диаграммы статической остойчивости.

Литература: [1], стр. 89-97;

Дата добавления: 2014-03-11 ; просмотров: 5765 ; Нарушение авторских прав

Источник