Câu 19.Các pp làm giảm lực cản nhớt

Lực cản nhớt của tàu Rv bao gồm lực cản ma sát RF,lực cản hình dáng RVP và lực cản cảm ứng Ri x.hiện là do các xoáy dọc mũi tàu và đuôi tàu bởi hiện tượng tách lớp biên

Do đó để giảm lực cản nhớt ta phải tìm cách giảm lực cản ma sát và lực cản hình dáng bằng cách

Đối với các vật thể dễ thoát nc chú ý đến việc giảm lực cản ma satsvif t.phần RVP ko lớn,còn đối với vật thể khó thoát nc thì phải giảm lực cản hình dáng

Để giảm lực cản nhớt phải giảm độ nhám chung,độ nhám cục bộ,d.biệt là độ nhám do quét sơn,phòng chống rêu hà bám và độ ăn mòn,áp dụng các dạng tàu tránh hiện tượng tách lớp biên

Đa số các pp làm giảm lực cản nhớt là đưa vào việc làm thay đổi các đặc tính dòng chảy trong lớp biên theo hướng quy định,nghĩa là theo hướng nhỏ lớp biên

Các pp làm giảm Rv cụ thể như sau

+Tạo ra các hình dáng đ.biệt cho vật thể mà ở đó trên phần lớn chiều dài có  sp  /  sx < 0 và  điểm cực tiểu của biểu đồ áp suất tiến về phía đuôi

Câu 20.Lực cản ko khí

Khi bao quanh phần nhô của tàu bằng luồng khí thì trên bề mặt của nó sẽ xuất hiện áp lực và ứng suất tiếp.Tổng hợp các lực này ta đc lực khí động RA,điểm đặt tại giao giữa đường nc t/d và mặt phăng đối xứng của tàu phụ thuộc hình dáng phần nhô của tàu

-Chiếu RA lên phương chuyển động của taufta đc RAA gọi là lực cản ko khí đối với chuyển động của tàu

-Khi tàu chuyển động xuôi gió a1 = 180.Vận tốc luồng ko khí VA bao lấy phần khô của taufphuj thuộc vào vận tốc tàu v và vận tộc tuyệt đối của gió vB

     - Khi ko có goisthif vận tốc tương đối của ko khí vA= -v,trị số của nó có thể không thay đổi theo chiều cao tính từ mặt nc biển,như vậy vận tốc ko khí tạo nên bởi chuyển động của bản thân tàu.Còn trị số RAA=RA

Khi có gió vận tốc tương đối của ko khí là vA bằng tổng hình học của v và vB toạ với nhau 1 góc a2.Trị số cả nó đc tính theo ct

VA=căn(v2+vB2+2v.vB.cos a2)

Có thể xd đc vA bằng máy đo gió

Từ đó lực cản ko khí đc xd bằng ct

RAA=0.5 CAA. rA. vA2 .Ft

Ft  diện tích hình chiếu phần khô lên sườn giữa

rA=1.266 kg/m3

CAA hệ số lực cản hình dáng

Về cơ bản lực cản ko khí chủ yếu là lực cản hình dáng

Câu 23.Các phương pháp làm giảm lực cản sóng

Lực cản sóng của tàu chủ yếu phụ thuộc vào số Fr­ và hình dáng thân tàu,Rw dần đến 0 khi Fr­ bé hoặc lớn.Việc giảm số Fr­không phải là giảm lực cản sóng theo hướng tích cực,tuy nhiên trong vài trường hợp khi giảm Fr­ có thể đạt ưu thế về lực cản sóng và đưa chuyển động vào vùng tốc độ có lợi

-Việc thay đổi số Fr­ theo hướng có lợi khi giữ nguyên tốc độ chuyển động bằng cách thay đổi chiều dài tàu,riêng tàu cánh ngầm đệm khí nên đưa chuyển động vào số Fr­

-Thay đổi hình dáng thân tàu ,như thay đổi hệ số béo ,thay đổi tỉ số kích thước,đ.biệt tỉ số L/B,chiều dài tương đối l

-Sử dụng thiết bị giao thoa như mũi quả lê,cánh,gót mạn..

Nếu chọn kích thước và vị trí thích hợp của mũi quả lê thì hệ sóng do bản thân mũi quả lê sinh ra sẽ giao thoa có lợi với thân chính của tàu làm giảm lực cản sóng

Câu 25.Lực cản của tàu trên sóng biển

Lực cản chuyển động của tàu phụ thuộc đồng thời vào sóng biển và chòng chành của tàu.Sự thay đổi mặt ướt do tàu chòng chành và sóng biển làm x.hiện h.tượng sleming

Sự thay đổi lực cản chư yếu sinh ra bởi ảnh hưởng đồng thời của sóng biển và chòng chành tới dòng bao thân tàu

Lực cản bổ xung khi tàu chạy trên sóng:

Raw = R- Rtb

Rtb:lực cản của tàu khi chuyển động trên nước yên lặng và đc sinh ra bởi các nguyên nhân cơ bản

Khi bỏ qua xự thay đổi của lực cản nhớt Raw có thể đc viết dưới dạng

Raw = Raw1 + Raw2 + Raw3

Raw1:lực cản chòng chành

Raw2:lực cản nhiễu xạ

Raw3:lực cản tương tác

Nguyên nhân x.hiện lực cản bổ xung:

+Raw1:khi tàu chòng chành dẫn đến việc phân bố lại áp suất dọc tauflamf x.hiện thành phần lực cản bổ xung

+Raw2:khi các sóng biên tác dụng lên thân tàu  thì chúng bị phản xạ lại 1 phần,quá trình đó gọi là sự nhiễu xạ của sóng và sinh ra thành phần lực cản bổ xung Raw2

+Raw3:hệ thống sóng sinh ra bởi tàu dao động tương tác với sóng tiến đã bị nhiễu xạ biến thể,sinh ra thành phần lực cản bổ xung Raw3

-Các t/c ảnh hưởng đến lực cản bơ xung khi tàu chạy trên biển:lamda/L,  2ZB/lamda (ZB:biên độ của sóng),góc chạy tàu beta B(góc tạo bởi hướng vận tốc tàu và hướng truyền sóng)

Khi 2.ZB/lamda =const và beta B = 0 hoặc 180 độ thì Raw lớn nhất khi chiều dài sóng gần bằng chiều dài tàu,do đó khi thiết kế ta cần phải tránh điều này

Thực tế cho thấy tàu chạy với gọc beta B = 120 độ là rất nguy hiểm

Lực đẩy bổ xung đơn vị Raw/D dùng để đánh giá lực cản bổ xung,phụ thuộc vào Fr và lamda/L

Câu 26.Bể thử mô hình tàu

Có 2 pp xác định lực cản của tàu là:

+Lí thuyết: sd các công thức,bt toán học

+Thức nghiệm:thử mô hình tàu,tàu thực

Trong đó pp thực nghiệm có độ chính xác cao hơn,áp dụng rộng rãi,đc áp dụng trong các công trình nhiên cứu khoa học do đó đc sd chủ yếu

Từ khái niệm ta thấy có 2 pp n.cứu thực nghiệm là : thử mô hình và thử tàu thực

+Tàu thực giá cao,ko cho phép so sánh các phương án khác trong quá trình thiết kế

+Thử mô hình :đơn giản,đánh giá chính xác lực cản,cho phép so sánh tin cậy ,hiệu quả các phương án khác nhau trong quá trình thiết kế

Vậy để lập đc dự án thiết kế tối ưu,tàu đc thiết kế đóng mới phải qua giai đoạn thử mô hình

-Hai nguyên tắc khi thử mô hình:

. Nguyên tắc 1:cho tàu mô hình chuyển động trong nước yên lặng- chủ yếu trong bể thử,vùng nước nhỏ

. Nguyên tắc 2:cho các mô hình chuyển động nghịch đảo – nghĩa là cho dòng bao lấy mô hình đứng yên ,chủ yếu thực hiện trong ống khí động và ống xâm thực

Mục đchs của việc thử mô hình là nhằm đánh giá tính hàng hải và chọn những đường hình dáng tốt nhất cho tàu

Pp phổ biến nhất là pp thử kéo mô hình trong bể thử.Trong quá trình kéo có thể đo lực kéo R tương ứng với chuyển động của mô hình

Phân loại bể thử:

+Bế có xe tự hành chạy trên ray  dặt dọc theo bể dùng để kéo mô hình chuyển động

+Bể kiểu trọng lực:mô hình đc kéo bằng dây nhờ vật rơi tự do