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

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 tron

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.

vị TH 3 TH 4

6

Mômen nghiêng do

lực ly tâm khi quay

vòng

Mqv=









  2

2

Z L

DV

g

7 Mômen nghiêng tĩnh

8 Mômen nghiêng đồng

9

Tay đòn xác định

mômen cho phép

quay vòng khi kéo

ngang

11 Mômen cho phép khi

12

Mômen cho phép khi

kéo ngang va quay

vòng

M2 = Mchpq +Mchpk T.m 0.635 0.63

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.

vị TH 3 TH 4

6

Mômen nghiêng do lực ly

tâm khi quay vòng

Mqv=









  2

2

Z L

DV

g

7 Mômen nghiêng tĩnh kéo

9

Tay đòn xác định mômen

cho phép quay vòng khi

kéo ngang

10 Mômen cho phép quay

11 Mômen cho phép khi kéo

12 Mômen cho phép khi kéo

ngang va quay vòng M2 = Mchpq +Mchpk T.m 0.635 0.63

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:

















L f













3 V

L f D

R R

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

) 2 (log

075 , 0



Rn là hệ số sức cản ma sát

Rn : số Reynol Rn =

C

VxL

0

15



C

0

15

 : hằng số nhớt động học của nước biển ở 150C

C

0

15

 = 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

& tên

gọi

vị

1

Tốc độ

giả

thuyết v

3

Số

Froude

Fnv

6

Hệ số

sức cản

dư, CR

7

Số

Reynolds

Rn

8

Hệ số

sức cản

ma sát,

CF

0.0022 0.0021 0.002 0.0019 0.0019 0.0018 0.0018

9 CF, Bổ

10

Hệ số

sức cản

toàn bộ,

CT

0.0187 0.0161 0.0135 0.0114 0.0099 0.0088 0.0088

11 Sức cản

toàn bộ, KG 208.09 403.11 600.910 792.86 991.50 1199.5 1566.81



.

75

500 400

0

300 200 100

R

Ne

40 35 30 25 20 15 10

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200

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 R kh : 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

TT Ký hiệu & tên

gọi

Đơ

2 Tốc độ qui đổi v m/s 5.15 7.72

12.87 5

15.4 5

18

02

20 6

7

6.0 2

2 10 43

5 V/(0,1L)3 10.7

8

10.7 8

10.7

10.7 8

10

78

10 78

6 Hệ số sức cản

dư, CR

0.01

0.00 75

0.005 5

0.00 4

0.0 03

0.0 03

7 Số Reynolds Rn 106 16.8

7

25.3 1

33.7

50.6 3

59

07

67 51

8 Hệ số sức cản

ma sát, CF

0.00 22

0.00 21

0.00 2

0.001 9

0.00 19

0.0 01

0.0 01

9 CF, Bổ sung

CF

0.00 4

0.00 4

0.00

0.00 4

0.0 04

0.0 04

10 Hệ số sức cản

toàn bộ, CT

0.01 87

0.01 61

0.01 35

0.011 4

0.00 99

0.0 08

0.0 08

11 Sức cản toàn

158

33

306

72

457

23

603.2 9

754

43

912 7

119 2

13 Sức cản tổng

318

33

466

72

617

23

763.2 9

914

43

107 2

135 2

14 Ne = 75Rv. HP 22.9

6

50.4 9

89.0 4

137.6 3

197

87

270 8 390 1

Ne (Hp)

300 400 500

100 200 R

VHl/h Ne

R(kG)

1400

0 40 35 30 25 20 15 10

1200

800

400

0 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