Расчет непотопляемости аварийного судна - Расчет мореходных качеств судна в условиях эксплуатации

5.1 Определить посадку и начальную остойчивость судна после затопления, указанного в задании отсека 3 категории

Для решения этой задачи исходными данными являются параметры посадки и остойчивости неповрежденного судна:

V - объемное водоизмещение;

V = 6866 м3

SO - площадь ватерлинии;

SO = 1416 м2;

XF - абсцисса центра тяжести площади ватерлинии;

XF = -2,7 м

H и h - продольная и поперечная метацентрические высоты;

ZM = 190 м;

ZG = 6,03 м;

H = ZM - ZG = 183,97 м;

H = 1,096 м ;

DН, DК, Dср - осадка на носовом и кормовом перпендикулярах и на миделе;

L - длина между перпендикулярами= 100 м;

DСр = 5,9 м;

DН = 5,0 м;

DК = 6,8 м;

Расчет выполняется по методу постоянного водоизмещения по следующей последовательности.

5.1.1. Потерянная площадь ватерлинии

S' = SO - S (5.1)

Где SO - площадь ватерлинии, м2;

S - площадь сечения трюма, м2;

S = lb (5.2)

Где l - длина трюма, м;

B - ширина трюма, м;

S = 17,3*11,5 = 198,95 м2;

L = 11,5 м;

B = 17,3 м;

S' = 1217 м2;

    5.1.2 Находим изменение dср после затопления отсека ?d = х/ S' (5.3)

Где х - объем воды в затопленном отсеке

Х = м VТр (5.4)

Где м - коэффициент для загруженного трюма м = 0,85;

VТр - теоретический объем отсека по ватерлинию, м3;

VТр = l - bt (5.5)

Где t - уровень воды в трюме, м;

VТр = 1173,8 м3;

Х = 997,7 м3;

    ?d = 997,7/1217=0,82 м; 5.1.3. Определяем координаты ЦТ действующей площади ватерлинии.

X'F = (SO - XF - S - XS) / S' (5.6)

Где X'F и y'F - координаты центра тяжести действующей ватерлинии, м;

XS и yS - координаты потерянной площади ватерлинии, м;

XS = 22 м;

X'F = 5,48 м;

Y'F = - S - yS/S' = 0

5.1.4 Определяем потерянные моменты инерции площади ватерлинии

IPx = iSx + S - yS2 + S'(yF')2 (5.7)

IPy = iSy + S - XS2 + S'(XF')2 - SO - XF2 (5.8)

Где iSx и iSy - собственные центральные моменты инерции потерянной площади ватерлинии относительно осей параллельных координатным

IPx и iPy - потерянные моменты инерции площади ватерлинии

ISx = k l b3 (5.9)

ISy = k l3 b (5.10)

Где k - безразмерный коэффициент зависящий от формы потерянной площади ватерлинии

K = 0,0833

ISx = 4961,98 м4

ISy = 2192,59 м4

IPx = 4961,98 м4

IPy = 92506,95 м4

5.1.5 Найдем поперечную метацентрическую высоту аварийного судна

HAв = h + (х / V) - (dCp + ?d / 2 - Z - iPx/ х) (5.11)

HAв = 1,096+(997,7/6866)*(5,9+(0,82/2)-4-(4961,98/997,7))

HAв = 0,740 м;

Найдем продольную метацентрическую высоту аварийного судна

HAв = H + х / V - (dCp + ?d / 2 - Z - iPy/ х) (5.12)

HAв = 129,06+(997,7/6866)*(5,9+(0,82/2)-4-(92506,95/997,7))

HAв = 115,91 м;

5.1.6 Определим угол крена и дифферент аварийного судна

И = х - (yS - y'F) / (V - hAв)

И = 0°

Ш = (х - (xS - x'F)) / (V - HAв ) (5.13)

    Ш = (997,7*(22-5,48))/(6866*115,91) Ш = 0,0207 рад = 1,186° 5.1.7 Найдем dн ав и dк ав аварийного судна

DН ав = dН + ?d + (L/2 - Х'F) ш (5.14)

DНав = 6,73 м;

DК ав = dК + ?d - (L/2 + Х'F) ш (5.15)

DКав = 8,53 м;

5.1.8 Вычисляем коэффициент поперечной остойчивости

КИ = РО - hAв (5.16)

КИ =7181,31*0,74= 5314,17 тм;

5.2 Оценить изменение остойчивости судна в процессе откачки воды из затопленного отсека после заделки пробоины

При решении задачи следует иметь в виду, что после заделки пробоины заданный отсек 3-ей категории становится отсеком 2-ой категории. Наибольший средний уровень воды в отсеке tХ на момент заделки пробоины определяется путем нанесения на чертеж бокового вида судна аварийной ватерлинии по осадкам dН ав и dК ав, найденные в пункте 5.1.7. Изменение остойчивости судна в процессе откачки воды из отсека 2-ой категории вызвано не только изменением координат центра тяжести судна, но и непрерывным уменьшением его водоизмещения. Поэтому контроль остойчивости в процессе осушения отсека необходимо осуществлять по коэффициенту поперечной остойчивости КИ, учитывающему изменение и метацентрической высоты и водоизмещения аварийного судна. Кроме того, метацентрические высоты поврежденного судна, найденные по методу приема груза и постоянного водоизмещения для одного и того же варианта затопления, будут неодинаковы, а коэффициент поперечной остойчивости независимо от метода расчета будет один и тот же.

?d = х/ S' (5.17)

VAв = V + х (5.18)

HAв= h + (х - (dCp + ?d/2 - h - Z - iSx/х)) / VAв (5.19)

HAв = H + х/VAв - (dCp + ?d / 2 - H - ZS - iSy/ х) (5.20)

Ш = х - (xS - x'F) / VАв - HAв (5.21)

DНав = dН+ ?d + (L/2 - Х'F) ш (5.22)

DКав = dК+ ?d - (L/2 + Х'F) ш (5.23)

КИ = г - VAв - hAв (5.24)

Все необходимые вычисления сведены в таблицы, составленные для удобства вычислений в обратном порядке последовательного заполнения отсека 2й категории (шаг 0,25).

Таблица 13. Вычисление по отсеку 2-ой категории и изменение KИ аварийного судна

№

T, м

V

Z

Vab, м3

?d, м

Hab, м

Hab

Ш, рад

Dнаб, м

Dкаб, м

KИ

0

0

0

0

6621,42

0

1,19

129,06

0

4,4

6,9

8076,48

1

0,25

49,89

0,2

6671,31

0,04

0,48

127,81

0

9,93

6,99

3272,76

2

0,5

99,77

0,4

6721,19

0,08

0,51

126,9

0

15,38

7,07

3536,79

3

0,75

149,66

0,6

6771,08

0,13

0,55

126

0

20,75

7,16

3782,53

4

1

199,54

0,8

6820,96

0,17

0,57

125,11

0

26,04

7,24

4009,99

5

1,25

249,43

1

6870,85

0,21

0,6

124,23

0

31,25

7,33

4219,16

6

1,5

299,31

1,2

6920,73

0,25

0,62

123,36

0,01

36,39

7,41

4410,06

7

1,75

349,2

1,4

6970,62

0,3

0,64

122,5

0,01

41,46

7,5

4582,66

8

2

399,08

1,6

7020,5

0,34

0,66

121,65

0,01

46,45

7,58

4736,99

9

2,25

448,97

1,8

7070,39

0,38

0,67

120,81

0,01

51,38

7,67

4873,03

10

2,5

498,85

2

7120,27

0,42

0,68

119,98

0,01

56,24

7,75

4990,79

11

2,75

548,74

2,2

7170,16

0,47

0,69

119,16

0,01

61,03

7,84

5090,26

12

3

598,62

2,4

7220,04

0,51

0,7

118,35

0,01

65,75

7,92

5171,45

13

3,25

648,51

2,6

7269,93

0,55

0,7

117,55

0,01

70,41

8,01

5234,35

14

3,5

698,39

2,8

7319,81

0,59

0,7

116,75

0,01

75,01

8,09

5278,97

15

3,75

748,28

3

7369,7

0,64

0,7

115,96

0,01

79,54

8,18

5305,31

16

4

798,16

3,2

7419,58

0,68

0,7

115,19

0,02

84,02

8,26

5313,36

17

4,25

848,05

3,4

7469,47

0,72

0,69

114,42

0,02

88,44

8,35

5303,13

18

4,5

897,93

3,6

7519,35

0,76

0,68

113,65

0,02

92,79

8,43

5274,62

19

4,75

947,82

3,8

7569,24

0,81

0,67

112,9

0,02

97,09

8,52

5227,82

20

5

997,7

4

7619,12

0,85

0,66

112,15

0,02

101,34

8,61

5162,74

Построим график изменения KИ аварийного судна в процессе откачки воды из поврежденного отсека после заделки пробоины.

график изменения kи

Рисунок 6. График изменения Kи

Похожие статьи




Расчет непотопляемости аварийного судна - Расчет мореходных качеств судна в условиях эксплуатации

Предыдущая | Следующая