ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ - PHẦN 1 LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CỦA TÀU - CHƯƠNG 5 pps

55 Ch ơng5 Lựccảnkhitàuchuyển độngtrênsóngbiển nh h ởng của sóng biển tới lực cản và vận tốc của tàu Vậntốckhichuyển độngtrênsóngphụ thuộcvàosựthay đổilựccảnchuyển động và làm giảm hiệu suất của chong chóng cũng nh khả năng điều động tàu. Lựccảnchuyển độngcủatàuphụ thuộc đồngthờivàosóngbiểnvàchòngchành củatàu.Sựthay đổimặt ớtdotàuchòngchànhvàsóngbiểnlàmxuấthiệnhiện t ợng Sơleming. Sự thay đổilựccảnchủ yếusinhrabởiảnh h ởng đồngthờicủasóngbiểnvà chòng chành tới dòng bao thân tàu. Việcnghiêncứukhảosátcáctínhchấtcủalựccảnbổsungkhitàuchạytrênsóng biểnphảidựavàosốliệutrongcácđiềukiệnchuyển độngcủamôhìnhtàutrongbể thử trên sóng tuyến tính. Lực cản bổ xung khi tàu chạy trên sóng: R AW = R - R TB Trong đó: R TB -lựccảncủatàukhichuyển độngtrên n ớcyênlặngvà đ ợcsinhrabởicác nguyên nhân cơ bản. Khi bỏ qua sự thay đổi của lực cản nhớt R AW có thể đ ợcviết d ới dạng: R AW = R AW1 + R AW2 + R AW3 Trong đó: R AW1 - gọi là lực cản chòng chành. Khitàuchòngchànhdẫnđếnviệcphânbốlạiápsuấtdọcthântàulàmxuấthiện thànhphầnlựccảnbổxungdotàuchòngchành R AW1 sovớilựccảncủatàukhông chòng chành và chuyển động trên n ớc yên lặng. R AW2 - gọi là lực cản nhiễu xạ. Nếuchotàukhôngchòngchànhtrênsóngthì khi đó tàu đ ợccoilàmộttr ớng ngạivật,khicácsóngbiểntácdụnglênthântàu,thì chúngbịphảnxạlạimộtphần, quá trình đó gọilàsựnhiễuxạcủacácsóngvàsinhramộtthànhphầnlựccảnbổxung R AW2 . R AW3 - gọi là lực cản t ơng tác. Hệ thốngsóngsinhrabởitàudao động t ơngtácvớisóngtiến đã bị quá trình nhiễuxạ biến thể, sinh ra thành phần lực cản bổ sung R AW3 . Côngthức R AW đúngngaycảkhitàuchạytrênsóngphituyến,tuynhiênvaitrò của từng số hạng trên sóng tuyến tính và phi tuyến là khác nhau. Cácthôngsốảnh h ởng đếnthànhphầnlựccảnbổxungkhitàuchạytrênsóng biểnlà:tỉsố/L;2z B / (trong đó z B là biên độ củasóng),gócchạytàu B (góctạobởi h ớngvậntốctàuvà h ớngtruyềnsóng).Khitàuchuyển độngtrênsóngtiến B = 180 o và chạy trên sóng theo thì B = 0 o . Để sosánhkhả năngdi độngcủatàutrênsóngcầnphảisửdụnglựccảnbổxung đơnvị R AW /D=f(Fr, /L,2z B /, B )hoặchệsốlựccảnbổxungkhôngthứ nguyên AW = R AW /gz B 2 B 2 L -1 . 56 Cáckếtquả thí nghiệmchothấyrằng:KhiFr=const,chiềucao t ơng đốicủa sóng2z B / =constthì lựccảnbổxungkhitàuchạytrênsóngtiếncóđiểmcựcđạinằm trongvùng chiều dài sóng gần bằng chiều dài tàu (L) Càng tăng số Fr thì R AW càng tăng. Khitàuchạyxuôisóng(chạytrênsóngtheo)nếuv/c<1; B =0thì lựccảnthay đổi không đáng kể, nhất là khi tỉ số /L lớn. Khiv/c>1sóngdichuyểnchậmhơntàuvàchuyển độnggiốngnh tr ờnghợp ng ợc sóng. Sự thay đổilựccảnkhitàuchạychéosóngrấtphứctạp,tuynhiên R AW lớnnhất khôngphảilúcnàocũng ứngvớitr ờnghợpchạyng ợcsóngvàđôikhi /L<1vẫn có thể phát hiện ở góc B 120 130 o . L ợngtổnthấttốcđộ khitàuchạyng ợcsóngkhôngnhữngphụ thuộcvào R AW mà còn thành phần lực cản của không khí, vậy buộc tàu phải hạ thấp tốc độ. Đốivớitàuchuyển độngng ợcsóngvàng ợcgió là bấtlợinhất.Khixảyranguy hiểm do n ớc hắt lên boong hoặc Sơleming thì bắt buộc phải hạ thấp tốc độ của tàu. . 55 Ch ơng5 Lựccảnkhitàuchuyển độngtrênsóngbiển nh h ởng của sóng biển tới lực cản và vận tốc của tàu Vậntốckhichuyển độngtrênsóngphụ thuộcvàosựthay đổilựccảnchuyển động và làm giảm. Khitàuchòngchànhdẫnđếnviệcphânbốlạiápsuấtdọcthântàulàmxuấthiện thànhphầnlựccảnbổxungdotàuchòngchành R AW1 sovớilựccảncủatàukhông chòng chành và chuyển động trên n ớc yên lặng. R AW2 - gọi là lực cản nhiễu xạ. Nếuchotàukhôngchòngchànhtrênsóngthì khi đó tàu. Việcnghiêncứukhảosátcáctínhchấtcủalựccảnbổsungkhitàuchạytrênsóng biểnphảidựavàosốliệutrongcácđiềukiệnchuyển độngcủamôhìnhtàutrongbể thử trên sóng tuyến tính. Lực cản bổ xung khi tàu chạy trên sóng: R AW = R - R TB Trong đó: R TB -lựccảncủatàukhichuyển độngtrên n ớcyênlặngvà