Thiết kế canô kéo dù bay phục vụ du lịch, chương 19 pdf

Chương 19: Kiểm tra nghiêng ngang khi khi kéo ngang và quay vòng Khi quay vòng canô chịu tác dụng đồng thời của lực nghiêng ngang do dù gây ra và l ực ly tâm khi quay vòng. Do vậy trong trường hợp n ày ta tính giống như trường hợp canô chịu tác động đồng thời của khách tập trung một b ên mạn và lực ly tâm khi quay vòng trong quy phạm. Nhưng tính cho trường hợp canô không tải 100% dự trữ và không tải 10% dự trữ. Nếu trường hợp này đủ ổn định th ì các trường hợp còn lại xem như đủ ổn định. Kết quả tính nghiêng ngang khi ch ịu tác động đồng thời thể hiện trong bảng: 3.33 Bảng 3.33: Bảng tính ổn định dưới tác dụng đồng thời khi kéo ngang và lực ly tâm khi quay vòng. Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị TH 3 TH 4 1 Lượng chiếm nước D T 1.3 1.21 2 Chiều dài canô L m 3.9 3.8 3 Chiều chìm trung d m 0.26 0.25 bình 4 Độ cao trọng tâm Z g m 0.58 0.59 5 Vận tốc canô V 0 m/s 18 18 6 Mômen nghiêng do l ực ly tâm khi quay vòng M qv = 0,02        2 2 0 d Z L DV g T.m 1.53 1.52 7 Mômen nghiêng t ĩnh khi kéo ngang M k T.m 0.16 0.16 8 Mômen nghiêng đồng thời M 1 = M qv + M k T.m 1.69 1.67 9 Tay đòn xác định mômen cho phép quay vòng khi kéo ngang l chpd m 0.25 0.25 10 Mômen cho phép quay vòng M chpd = D.l chpd T.m 0.325 0.30 11 Mômen cho phép khi kéo ngang M chpd T.m 0.31 0.33 12 Mômen cho phép khi kéo ngang va quay vòng M 2 = M chpq +M chpk T.m 0.635 0.63 13 Hệ số K K= M 2 /M 1 >1 0.37 0.377 Nhận xét: K < 1 trong cả hai trường hợp. Vậy canô không đủ ổn định khi kéo ngang v à chịu lực quay vòng. Để canô đủ ổn định ta phải hiệu chỉnh lại vận tốc khi quay vòng. Kết quả hiệu chỉnh được thể hiện trong bảng 3.34. Bảng 3.34: Bảng hiệu chỉnh ổn định dưới tác dụng đồng thời khi kéo ngang và lực ly tâm khi quay vòng. Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị TH 3 TH 4 1 Lượng chiếm nước D T 1.3 1.21 2 Chiều dài canô L m 3.9 3.8 3 Chiều chìm trung bình d m 0.26 0.25 4 Độ cao trọng tâm Z g m 0.58 0.59 5 Vận tốc canô V 0 m/s 12 12 6 Mômen nghiêng do l ực ly tâm khi quay vòng M qv = 0,02        2 2 0 d Z L DV g T.m 0.432 0.42 7 Mômen nghiêng t ĩnh kéo ngang M k T.m 0.16 0.16 8 Mômen nghiêng đồng thời M 1 = M qv + M k T.m 0.592 0.58 9 Tay đòn xác định mômen cho phép quay vòng khi kéo ngang l chpq m 0.25 0.25 10 Mômen cho phép quay vòng M chpq = D.l chpq T.m 0.325 0.305 11 Mômen cho phép khi kéo ngang M chpk T.m 0.31 0.33 12 Mômen cho phép khi kéo ngang va quay vòng M 2 = M chpq +M chpk T.m 0.635 0.63 13 Hệ số K K= M 2 /M 1 >1 1.072 1.07 Nhận xét: Để đảm bảo ổn định thì khi quay vòng canô phải giảm tốc độ, theo tính toán lại, khi quay vòng và kéo ngang thì tốc độ V 0 = 12 (m/s) = 23 hl/g. Vậy canô đảm bảo ổn định định dưới tác dụng đồng thời khi kéo ngang và lực ly tâm quay vòng. Với vận tốc canô giảm xuống còn 23 hl/g. Kết luận: Trong trường hợp kéo xiên ứng với các góc kéo  và góc xiên  canô luôn đảm bảo ổn định. Tuy nhiên, khi kéo dù canô còn ch ịu nhiều các yếu tố động ảnh hưởng khác xảy ra mà ta không lường hết. Do đó, khi kéo dù dủi do canô gặp nhiều nguy hiểm hơn khi chở khách. 3.8. TÍNH SỨC CẢN VÀ NGHIỆM TỐC ĐỘ CANÔ. 3.8.1. Tính sức cản và nghiệm tốc độ khi canô trở khách không kéo dù. Hiện nay có nhiều phương pháp xác định sức cản vỏ tàu cao t ốc cỡ nhỏ, mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng. Thủ tục tính toán sức cản tàu cao tốc cỡ nhỏ dựa vào đồ thị trình bày dưới dạng:            3 L f R R hoặc dưới dạng          3 V L f D R R Trong đó:  hoặc D – lượng chiếm nước; V hoặc  - thể tích phần chìm của thân tàu. M ỗi đồ thị đều có những phạm vi sử dụng khác nhau, cho từng loại hình dáng của tàu. Đồ thị được sử dụng tính sức cản cho tàu cao tốc cỡ nhỏ bao gồm: - Đồ thị bể thử quốc gia Thụy Điển SSPA, theo tài liệu của Lingren H. và Williams A., “Systemmatic Tests with Small Fast Displacement Vessels”, SSPA Report No 65, 1965. - Đồ thị Kafali. - Đồ thị bể thử Taylor năm 1963. - Đồ thị bể thử Taylor năm 1965. - Đồ thị bể thử SSPA năm 1968. - Tài liệu của NPL (UK), năm 1969. - Đồ thị của Brawn. - Đồ thị của De Groot từ 1951. - Đồ thị của Nordstrom từ 1936. Đối với t àu cỡ nhỏ chạy nhanh có đáy chữ V thì phương pháp tính sức cản sử dụng đồ thị De Groot là phương pháp được sử dụng rộng rãi và có độ chính xác cao nhất. Sức cản toàn bộ của vỏ tàu biểu thị bằng công thức: R T = ½*C T **v 2 *WS. Trong đó: C T = (C R + C F + ∆C F ) : là hệ số sức cản toàn bộ. Với C R : hệ số sức cản dư, đọc từ đồ thị De Groot. C F = 2 )2(log 075,0 Rn là hệ số sức cản ma sát. Rn : số Reynol. Rn = C VxL 0 15  C 0 15  : hằng số nhớt động học của nước biển ở 15 0 C. C 0 15  = 1,191.10 -6 (m 2 /s). ∆C F : là hệ số sức cản ma sát bổ sung, tính theo công thức ITTC – 57.  = 104,5 (KGs 2 /m 4 ), là mật độ nước biển. v : là vận tốc của tàu (m/s). WS : di ện tích mặt tiếp nước, được xác định theo công thức: WS = 2,75*(V*L) 1/2 = 8,03 (m 2 ). Trình t ự tính toán sức cản vỏ tàu dựa vào đồ thị De Groot và theo b ảng 3.35 Bảng 3.35. Tính sức cản canô khi chở khách TT Ký hiệu Đơn Giá trị & tên g ọi vị 1 T ốc độ giả thuyết v hl/h 10 15 20 25 30 35 40 2 T ốc độ qui đổi v m/s 5.15 7.725 10.3 12.875 15.45 18.02 20.6 3 S ố Froude Fnv 1.50 2.25 3.01 3.76 4.519 5.27 6.02 4 v/ L 2.3 3.48 4.65 5.81 6.97 8.14 9.30 5 V/(0,1L) 3 14.44 14.44 14.4 14.4 14.4 14.44 14.44 6 H ệ số sức cản dư, CR 0.0125 0.01 0.0075 0.0055 0.004 0.003 0.003 7 S ố Reynolds Rn 10 6 21.205 31.80 42.41 53.01 63.61 74.22 84.82 8 H ệ số sức cản ma sát, CF 0.0022 0.0021 0.002 0.0019 0.0019 0.0018 0.0018 9  CF, Bổ sung CF 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 10 Hệ số sức cản toàn bộ, CT 0.0187 0.0161 0.0135 0.0114 0.0099 0.0088 0.0088 11 Sức cản toàn bộ, KG 208.09 403.11 600.910 792.86 991.50 1199.5 1566.81 RT 12 Ne =  .75 Rv 15.00 43.61 86.68 142.9 214.54 302.8 452.01 500 400 0 300 200 100 R Ne R(kG) Ne (Hp) 40353025201510 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 VHl/h Hình 3.15. Đồ thị sức và công suất máy canô khi không chở khách Nghiệm tốc độ: Dựa vào đồ thị hình 3.15, với công suất máy canô 250 (Hp) đ ã tính toán và chọn trước, ta nhận thấy tốc độ canô có thể đạt được lớn nhất khi chở khách l à 32,5 (hl), ứng với sức cản là 1076 (kG) 3.8.2.Tính sức cản khi canô kéo dù. Sức cản canô khi kéo dù được xác định theo công thức sau: R TH = R kh + F 2 Trong đó: R TH : Sức cản tổng hợp. R kh : Sức cản canô không khách dự trữ 100%, thuyền viên biên chế 2 người. F 2 : Lực cản lớn nhất do dù gây ra. * Tính R kh : Tính tương tự như trên nhưng trong trường hợp này di ện tích mặt tiếp nước giảm. WS = 2,75*(V*L) 1/2 = 6,11 (m 2 ). K ết quả tính được thể hiện trong bảng 3.36 Bảng 3.36. Tính sức cản khi kéo dù TT Ký hiệu & tên g ọi Đơ n vị Giá trị 1 T ốc độ giả thuyết v hl/h 10 15 20 25 30 35 40 2 Tốc độ qui đổi v m/s 5.15 7.72 5 10.3 12.87 5 15.4 5 18. 02 20. 6 3 Số Froude Fnv 1.50 2.25 3.01 3.76 4.51 5.2 7 6.0 2 4 v/ L 2.60 3.91 5.21 6.51 7.82 9.1 2 10. 43 5 V/(0,1L) 3 10.7 8 10.7 8 10.7 8 10.78 10.7 8 10. 78 10. 78 6 H ệ số sức cản dư, CR 0.01 25 0.01 0.00 75 0.005 5 0.00 4 0.0 03 0.0 03 7 Số Reynolds Rn 10 6 16.8 7 25.3 1 33.7 5 42.19 50.6 3 59. 07 67. 51 8 H ệ số sức cản ma sát, CF 0.00 22 0.00 21 0.00 2 0.001 9 0.00 19 0.0 01 0.0 01 9  CF, Bổ sung CF 0.00 4 0.00 4 0.00 4 0.004 0.00 4 0.0 04 0.0 04 10 H ệ số sức cản toàn bộ, CT 0.01 87 0.01 61 0.01 35 0.011 4 0.00 99 0.0 08 0.0 08 11 S ức cản toàn b ộ, RT kG 158. 33 306. 72 457. 23 603.2 9 754. 43 912 .7 119 2. 12 F 2 kG 160 160 160 160 160 160 160 13 S ức cản tổng hợp R TH kG 318. 33 466. 72 617. 23 763.2 9 914. 43 107 2 135 2 14 Ne =  .75 Rv HP 22.9 6 50.4 9 89.0 4 137.6 3 197. 87 270 .8 390 .1 [...]... suất máy canô khi kéo dù Nghiệm sơ bộ tốc độ canô: Dựa vào đồ thị hình 3.16, với công suất máy 250 (Hp) đã tính toán và chọn trước Ta nhận thấy, tốc độ canô lớn nhất có thể đạt được khi kéo dù là 33,5 (hl/g), ứng với sức cản là 1034 (kG) Như vậy, so với nhiệm vụ thư đặt ra vận tốc canô nhỏ hơn 1,5 hl/g Kết luận: Trong hai trường hợp kéo dù và chở khách, tốc độ canô đạt được trong trường hợp kéo dù lớn... nhỏ hơn 1,5 hl/g Kết luận: Trong hai trường hợp kéo dù và chở khách, tốc độ canô đạt được trong trường hợp kéo dù lớn hơn khi chở khách vì sức cản của nó nhỏ hơn Tuy nhiên, khi kéo dù còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố do vậy kết luận trên chưa phải đúng hoàn toàn trong mọi trường hợp . vòng. Với vận tốc canô giảm xuống còn 23 hl/g. Kết luận: Trong trường hợp kéo xiên ứng với các góc kéo  và góc xiên  canô luôn đảm bảo ổn định. Tuy nhiên, khi kéo dù canô còn ch ịu nhiều. hết. Do đó, khi kéo dù dủi do canô gặp nhiều nguy hiểm hơn khi chở khách. 3.8. TÍNH SỨC CẢN VÀ NGHIỆM TỐC ĐỘ CANÔ. 3.8.1. Tính sức cản và nghiệm tốc độ khi canô trở khách không kéo dù. Hiện nay. 3.8.2.Tính sức cản khi canô kéo dù. Sức cản canô khi kéo dù được xác định theo công thức sau: R TH = R kh + F 2 Trong đó: R TH : Sức cản tổng hợp. R kh : Sức cản canô không khách dự trữ