cap.3 - calculul rezistentei la inaintare

8/12/2019 Cap.3 - Calculul Rezistentei La Inaintare

1/8

Lucrare de diplom/ Capitolul 3

Determinarea rezistentei la inaintare si alegerea aparatului motor

Calculul rezistenei la naintare

n faza iniial de proiectare a unei nave, determinarea rezistenei la naintare ocup

un loc important prin necesitatea unei estimri ct mai exacte a acesteia, tiut fiind faptul c

rezistena la naintare condiioneaz puterea instalaiei de propulsie, caracteristicile

propulsorului i ale liniei de arbori, i prin acestea, estimarea corect a maselor de la bordul

navei i asigurarea performanelor nautice.

Pentru determinarea rezistenei la naintare a unei nave exist mai multe ci, plecnd

de la determinri pe nave n mrime natural pn la formule aproximative menite s ofere

doar o idee asupra ordinului de mrime.

O cale eficient din punctul de vedere al raportului precizie/volum de lucru, se

bazeaz pe rezultatele obinute din ncercrile seriilor de modele n bazine special construite.

Prelucrarea rezultatelor acestor ncercri s-a bazat pe ipoteza lui W. Froude de

mprire a rezistenei totale la naintare a carenei nude n dou compartimente:

Componenta de frecare, RF

Componenta rezidual, RR

Considernd c rezistena de frecare se poate calcula dup una din relaiile cunos cute

( I.T.T.C. 57, Schoenherr, Froude, etc.) din rezistena total s-a determinat rezistena

rezidu, utiliznd relaia:

Rr= RR-RF

Din diagrame se va scoate numai coeficientul componentei reziduale, coeficientul

componentei de frecare urmnd a fi calculat cu aceleai relaii utilizate la prelucrarea

rezultatelor ncercrilor pe modele. Diagramele indic variaia coeficientului rezistenei

reziduale n funcie de viteza relativ i de parametrii adimensionali ai carenei.

Coeficientul rezistenei rezidue este o mrime adimensional exprimat sub diverse

forme. Pentru calculul rezistenei rezidue utilizm expresia corespunztoare prin care a fost

determinat coeficientul respectiv.

Deoarece la ncercarea modelelor n bazin n vederea stabilirii diagramelor de calcul

suprafaa carenei s-a considerat hidrodinamic neted, iar carena a fost fr apendici i fr

suprastructuri , pentru estimarea rezistenei la naintare a unei nave este necesar s se

introduc o serii de corecii, rezistena total a uni nave pentru condiii de probe se va calculacu relaia:


2/8


Rr= RFN+ RR+RA+ RAP.

n care:

Rrrezistena total la naintare a navei;

RFNrezistena de frecare pentru nav;

RRrezistena rezidu

RA o corecie care ine cont de rugozitatea carenei, uneori i de rezistena

aerodinamic pentru o vitez a vntului egal cu zero;

RAP rezistena datorat apendicilor ; aceasta depinde de numrul, forma i

dimensiunile apendicilor.

Fora RAse calculeaz cu relaia:

2

AA vSC2

1

R

n care:

CAcoeficient adimensional;

densitatea apei n care navig nava;

Ssuprafaa udat a carenei;

vviteza pentru care se fac calculele;

Valoarea coeficientului CAreprezint o problem mult mai discutat n literatura de

specialitate n aceasta incluzndu-se i un efect de sacr n trecerea de la model la nav.

Pentru faza iniial de proiectare Sv. As. Harvald recomand adoptarea CA n funcie de

lungimea navei astfel:

L = 100 m CA= 0.4 10-3;

L = 150 m CA= 0.2 10-3;

L = 200 m CA= 0 ;

L = 250 m CA= - 0.2 10-3;

L = 300 m CA= - 0.3 10-3;

Pentru valori intermediare ale lungimii navei, valoarea lui CA se va stabili prin

interpolare;

Rezistena apendicilor se va calcula n funcie de tipul i dimensiunea acestora. Pentru

o estimare preliminar se poate utiliza urmtoarea metod:

Coeficientul de frecare al carenei se va corecta cu o valoare proporional cu suprafaa

apendicilor

Coeficientul rezistenei rezidue se va corecta numai n cazul navelor prevzute cu liniide arbori protejate de panraloni sau susinute de covalei.


3/8


4/8


5/8


Corecie datorat manevrabilitii:

103CAS= 0.04

Coeficientul rezistentei totale:103CT = 10

3CRT+ 103CF+ 10

3CAA+ + 103CAS

=3.564

Rezistena total la naintare a navei:

T

2Cvs

2

1R

R = 948.790

Rezistena i puterea efectiv calculate folosind diagramele, corespund unei nave n

condiii de prob, adic pentru condiii ideale privind valurile i vntul, adncimea apei i

rugozitatea corpului. Pentru condiii de exploatare se fac o serie de creteri.

Creterile pentru condiii de exploatare se fac asupra rezistenei calculate sau a puterii

calculate, funcie de zonele de navigaie a navei.

Majorm rezistena la naintare cu 20%

R = 1181.74 kN

Calculul instalaiei de propulsie i alegerea motorului

Puterea de remorcare:

Nr= RTv = 948.790 8.2311104 = 8105.9152 KW

unde:

RTrezistena total la naintare a navei

v-viteza navei [m/s]

Randamentul elicei: o= 0.55


6/8


Coeficientul de siaj:

w =0.05 + 0.5 CB=0.05 + 0.5 0.8 = 0.35

Coeficientul de suciune:t = 0.5 CP0.12 = 0.5 0.6770.12 = 0.2185

Coeficientul de influen al corpului:

w1

t1H

1.085428.01

0.21851H


7/8


Puterea la axul elicei:

o

r

Ho

r

P

ra

t)(1

Nw)(1

N

NN

kW854..138950.550.2185)(1

8105.91520.28)(1N a

Randamentul liniei de axe: a= 0.97

Randamentul reductorului: r= 1

Randamentul cuplajului: c= 0.96

Puterea efectiv a instalaiei de propulsie:

cra

a

t

ae

N

NN

kW522.149220.9610.97

13895.854Ne

Randamentul global al instalaiei de propulsie:

P= oH= 0.55 1.0854 = 0.597

Puterea motorului ce asigur deplasarea navei cu viteza

v = 16.4 Nd :

kW56454.83750.93120.597

8105.9

N

NtP

r

e

Ne= 8375.56454 : 0.735 = 115366 [CP]


8/8


Propulsia navei va fi asigurat de un motor de tip 6 DKRN 60/195-10 executat sub

licen MAN-B&W, reversibil, supraalimentat, cu 6 cilindri n linie.

Puterea maxim continu (MCR) este de 11400 CP la 114 rot/min.

cap.3 - calculul rezistentei la inaintare

Documents