Влияние жидких грузов на остойчивость


Влияние жидких грузов на остойчивость
Если жидкий груз доверху заполняет цистерну и не имеет возможности переливаться с борта на борт, его центр тяжести при крене остается на месте. Другое дело, когда жидкость имеет свободную поверхность, т. е. может переливаться. Теперь при крене судна, допустим, на правый борт (рис. 20), жидкость также будет переливаться и скапливаться на этом борту, центр тяжести жидкости А сместится в ту же сторону и займет положение А1. Это приведет к возникновению кренящего момента, равного произведению веса жидкости Р па плечо перемещения ЛА1.

Вес жидкости P=f.жv /7ж и v ? удельный вес и объем жид?кости в цистерне), следовательно, кренящий момент

Если кривую, по которой перемещается центр тяжести в цистерне, заменить дугой окружности, а отрезок ОА считать ее радиусом, то для его определения можно использовать формулу, аналогичную формуле для вычисления поперечного метацентрического радиуса понтона:

где l и b ? длина и ширина цистерны.
 
Для цистерн, имеющих в плане вид прямоугольника, эта формула точна. Если вид цистерны в плане отличен от прямоугольника, то она будет давать некоторую погрешность.Образующийся кренящий момент М противоположен восстанавливающему, поэтому результирующий момент можно определить из следующей разности:
Подставляя сюда значение ОА, окончательно получим:
Выражение, стоящее в скобках этой формулы, можно рассматривать как новую метацентрическую высоту с учетом влияния жидкого груза:
где поправка на влияние жидкого груза

Формула (29) показывает, что наличие на судне жидких грузов, частично заполняющих цистерны, всегда ведет к ухудшению остойчивости. Из этой формулы видно также, что падение начальной остойчивости не зависит
 
от количества жидкости в цистерне (сюда не входит ни объем, ни вес жидкости), а целиком определяется размерами свободной поверхности l и Ъ и удельным весом жидкости. Причем, опасное влияние на остойчивость жидкости в цистерне проявляется тем сильнее, чем шире цистерна, так как ширина входит в формулу (29) в третьей степени.
Чтобы уменьшить влияние свободной поверхности на остойчивость судна, широкие цистерны обычно разделяют продольными переборками (рис. 21). В этом случае изменение поперечной метацентрической высоты определяют по формуле:

где n ? число продольных переборок.
Влияние жидких грузов на продольную остойчивость сравнительно невелико. Однако в случае необходимости уменьшение продольной метацентрической высоты можно определить по формуле:
где все величины имеют те же значения, что и в формуле (29).
 
Пример 1. На судне водоизмещением D=400 т от борта до борта расположен диптанк, частично заполненный топливом с уж =0,85 t/м3. Ширина диптанка b=7,3 м и длина 1=2 м. Определить поперечную мета-центрическую высоту, если первоначальное ее значение было h = 0,65 м.1. Изменение поперечной метацентрической высоты

2. Новая метацентрическая высота 3. Если диптанк разделить одной продольной переборкой, то
4. Если поставить две продольные переборки, то Этот пример показывает, насколько выгодно с точки зрения остойчивости делить широкие отсеки продольными переборками. В рассматриваемом случае после установки двух продольных переборок влияние свободной поверхности на остойчивость уменьшилось практически до нуля.
 
Пример 2. На судне имеются два отсека, частично заполненные жидкостью. В первом находится пресная вода (vi = l т 1м3), во втором топливо (у2 = 0,85 т/м3}. Длина первого отсека /i = 5 ми ширина й; = 6 м, разме?ры второго: /2ХЙ2 = ЗхЗ м. Определить поперечную ме-тацентрическую высоту, если ее начальное значение составляет /1 = 0,56 м, а водоизмещение судна D = 1000 r. 1. Изменение поперечной метацентрической высоты
2. Новая метацентрическая высота

Приложенные файлы

  • docx 4584149
    Размер файла: 64 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий