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

Chia sẻ: Duong Ngoc Dam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

116
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi quay vòng canô chịu tác dụng đồng thời của lực nghiêng ngang do dù gây ra và lực ly tâm khi quay vòng. Do vậy trong trường hợp này ta tính giống như trường hợp canô chịu tác động đồng thời của khách tập trung một bên 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 thì các trường hợp còn lại xem như đủ ổn định. Kết quả tính nghiêng ngang khi...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế canô kéo dù bay phục vụ du lịch, chương 19

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 lực ly tâm khi quay vòng. Do vậy trong trường hợp này ta tính giống như trường hợp canô chịu tác động đồng thời của khách tập trung một bên 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 thì các trường hợp còn lại xem như đủ ổn định. Kết quả tính nghiêng ngang khi chịu 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. Đơn Stt Thông số Ký hiệu TH 3 TH 4 vị 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 Zg m 0.58 0.59 5 Vận tốc canô V0 m/s 18 18 Mômen nghiêng do Mqv= 6 lực ly tâm khi quay 2  d T.m 1.53 1.52 0,02 DV0Zg   vòng L  2 Mômen nghiêng tĩnh 7 Mk T.m 0.16 0.16 khi kéo ngang Mômen nghiêng đồng 8 M1 = Mqv + Mk T.m 1.69 1.67 thời Tay đòn xác định mômen cho phép 9 lchpd m 0.25 0.25 quay vòng khi kéo ngang Mômen cho phép 10 Mchpd = D.lchpd T.m 0.325 0.30 quay vòng Mômen cho phép khi 11 Mchpd T.m 0.31 0.33 kéo ngang Mômen cho phép khi 12 kéo ngang va quay M2 = Mchpq +Mchpk T.m 0.635 0.63 vòng 13 Hệ số K K= M2/M1>1 0.37 0.377 Nhận xét: K < 1 trong cả hai trường hợp. Vậy canô không đủ ổn định khi kéo ngang và 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. Đơn Stt Thông số Ký hiệu TH 3 TH 4 vị 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 Zg m 0.58 0.59 5 Vận tốc canô V0 m/s 12 12 Mômen nghiêng do lực ly Mqv= 6 tâm khi quay vòng 2  d T.m 0.432 0.42 0,02 DV0Zg   L  2 Mômen nghiêng tĩnh kéo 7 Mk T.m 0.16 0.16 ngang Mômen nghiêng đồng 8 M1 = Mqv + Mk T.m 0.592 0.58 thời Tay đòn xác định mômen 9 cho phép quay vòng khi lchpq m 0.25 0.25 kéo ngang
Mômen cho phép quay 10 Mchpq = D.lchpq T.m 0.325 0.305 vòng Mômen cho phép khi kéo 11 Mchpk T.m 0.31 0.33 ngang Mômen cho phép khi kéo 12 M2 = Mchpq +Mchpk T.m 0.635 0.63 ngang va quay vòng 13 Hệ số K K= M2/M1>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 V0 = 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 chịu 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 tốc 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: RR  L  RR  L   f3    hoặc dưới dạng  f3       D  V  Trong đó:  hoặc D – lượng chiếm nước; V hoặc  - thể tích phần chìm của thân tàu. Mỗi 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 tàu 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: RT = ½*CT**v2*WS. Trong đó: CT = (CR + CF + ∆CF) : là hệ số sức cản toàn bộ. Với CR : hệ số sức cản dư, đọc từ đồ thị De Groot. 0,075 CF = là hệ số sức cản ma sát. (log Rn  2) 2 VxL Rn : số Reynol. Rn =  150 C  15 0 C : hằng số nhớt động học của nước biển ở 150C.  15 0 C = 1,191.10-6 (m2/s). ∆CF : là hệ số sức cản ma sát bổ sung, tính theo công thức ITTC – 57.  = 104,5 (KGs2/m4), là mật độ nước biển. v : là vận tốc của tàu (m/s). WS : diện tích mặt tiếp nước, được xác định theo công thức: WS = 2,75*(V*L)1/2 = 8,03 (m2). Trình tự tính toán sức cản vỏ tàu dựa vào đồ thị De Groot và theo bảng 3.35 Bảng 3.35. Tính sức cản canô khi chở khách TT Ký hiệu Đơn Giá trị
& tên vị gọi Tốc độ 1 giả hl/h 10 15 20 25 30 35 40 thuyết v Tốc độ 2 m/s 5.15 7.725 10.3 12.875 15.45 18.02 20.6 qui đổi v Số 3 Froude 1.50 2.25 3.01 3.76 4.519 5.27 6.02 Fnv 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 Hệ số 6 sức cản 0.0125 0.01 0.0075 0.0055 0.004 0.003 0.003 dư, CR Số 7 Reynolds 106 21.205 31.80 42.41 53.01 63.61 74.22 84.82 Rn Hệ số sức cản 8 0.0022 0.0021 0.002 0.0019 0.0019 0.0018 0.0018 ma sát, CF  CF, Bổ 9 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 sung CF Hệ số sức cản 10 0.0187 0.0161 0.0135 0.0114 0.0099 0.0088 0.0088 toàn bộ, CT Sức cản 11 KG 208.09 403.11 600.910 792.86 991.50 1199.5 1566.81 toàn bộ,
RT Ne = 12 Rv 15.00 43.61 86.68 142.9 214.54 302.8 452.01 75. R(kG) Ne (Hp) 1800 1600 R 1400 1200 1000 500 Ne 800 400 600 300 400 200 200 100 0 10 15 20 25 30 35 40 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) đã tính toán và chọn trước, ta nhận thấy tốc độ canô có thể đạt được lớn nhất khi chở khách là 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: RTH = Rkh + F2 Trong đó: RTH: Sức cản tổng hợp. Rkh: Sức cản canô không khách dự trữ 100%, thuyền viên biên chế 2 người. F2: Lực cản lớn nhất do dù gây ra. * Tính Rkh: Tính tương tự như trên nhưng trong trường hợp này diện tích mặt tiếp nước giảm. WS = 2,75*(V*L)1/2 = 6,11 (m2). Kết quả tính được thể hiện trong bảng 3.36 Bảng 3.36. Tính sức cản khi kéo dù Ký hiệu & tên Đơ TT Giá trị gọi n vị Tốc độ giả 1 hl/h 10 15 20 25 30 35 40 thuyết v 7.72 12.87 15.4 18. 20. 2 Tốc độ qui đổi v m/s 5.15 10.3 5 5 5 02 6 5.2 6.0 3 Số Froude Fnv 1.50 2.25 3.01 3.76 4.51 7 2 9.1 10. 4 v/ L 2.60 3.91 5.21 6.51 7.82 2 43
3 10.7 10.7 10.7 10.7 10. 10. 5 V/(0,1L) 10.78 8 8 8 8 78 78 Hệ số sức cản 0.01 0.00 0.005 0.00 0.0 0.0 6 0.01 dư, CR 25 75 5 4 03 03 16.8 25.3 33.7 50.6 59. 67. 7 Số Reynolds Rn 106 42.19 7 1 5 3 07 51 Hệ số sức cản 0.00 0.00 0.00 0.001 0.00 0.0 0.0 8 ma sát, CF 22 21 2 9 19 01 01  CF, Bổ sung 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0 9 0.004 CF 4 4 4 4 04 04 Hệ số sức cản 0.01 0.01 0.01 0.011 0.00 0.0 0.0 10 toàn bộ, CT 87 61 35 4 99 08 08 Sức cản toàn 158. 306. 457. 603.2 754. 912 119 11 kG bộ, RT 33 72 23 9 43 .7 2. 12 F2 kG 160 160 160 160 160 160 160 Sức cản tổng 318. 466. 617. 763.2 914. 107 135 13 kG hợp RTH 33 72 23 9 43 2 2 Rv 22.9 50.4 89.0 137.6 197. 270 390 14 Ne = HP 75. 6 9 4 3 87 .8 .1
R(kG) Ne (Hp) R 1400 1200 Ne 500 800 400 300 400 200 100 0 10 15 20 25 30 35 40 0 VHl/h Hình 3.16. Đồ thị sức cản và công 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 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.