Взаимодействие движущего судна и водного потока.
Рис. 19. Схема распределения скоростей потока и гидродинамических давлений вдоль корпуса движущегося судна
Одним из основных факторов, влияющих на ходкость судна, является окружающая его водная среда, которая оказывает значительное сопротивление движению судна. Взаимодействие водной среды и движущегося судна характеризуется сложными гидродинамическими процессами, физическая сущность которых заключается в следующем. Движущееся судно выводит окружающие его, массы воды из состояния покоя, при этом объем воды, вытесняемый носовой частью, стремится заполнить свободное пространство, образовавшееся вдоль корпуса. В результате этого возникает поток, направленный от носовой части судна в сторону кормы, причем скорости его протекания вдоль корпуса неодинаковы (рис. 19). Вблизи носовой скулы скорость потока V1 меньше, чем скорость потока впереди судна Vо, вблизи миделя скорость потока V2 больше, чем скорости V1 и V0, а вблизи кормовой скулы скорость V3 меньше скоростей V2 и Vо.
На основании закона гидродинамики (уравнения Бернулли) неравномерность скоростей обтекания вызывает перераспределение гидродинамических давлений вблизи корпуса и вдоль его смоченной поверхности (см. рис. 19). В зонах пониженных скоростей потока гидродинамическое давление увеличивается, а в зонах повышенных скоростей уменьшается.
Вследствие этого вблизи носовой скулы гидродинамическое давление P1 больше, чем давление P2 вблизи миделя, у кормовой скулы давление Pз больше P2, но несколько меньше P1. Возле миделя давление P2 меньше, чем P3 и P1. В связи с неравномерностью гидродинамических давлений поверхность воды вблизи корпуса судна неровная: в носовой и кормовой частях образуется бугор (волна), а в средней части корпуса — впадина. Рассмотренную закономерность распределения давлений вблизи корпуса движущегося судна необходимо учитывать в процессе расхождения и обгона судов, особенно на малых траверзных расстояниях, а также при движении вблизи берега или откоса канала, так как гидродинамический контакт между судами оказывает существенное влияние на их управляемость и безопасность движения.
Дата добавления: 2015-05-28; просмотров: 4391;