Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения.

Тело создает на свободной поверхности систему волн; волнообразование приводит к изменению поля скоростей и давлений по сравнению с движением в безграничной жидкости. Возникает результирующая сила давлений, проекция которой на направление движения называется волновым сопротивлением Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

Если в носовой оконечности тела разрушается возникающая подпорная волна (полнообводные суда), то волновое сопротивление увеличивается за счет составляющей Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru - сопротивления от разрушения волн. Волновое сопротивление – характерная составляющая сопротивления надводных судов.

При движении тела с брызгообразованием (быстроходные суда) появляется еще одна составляющая силы сопротивления, вызванной давлениями. Движущееся по свободной поверхности тело деформирует поток так, что часть жидкости образует брызговую струю, которая отбрасывается под углом или в сторону движения тела. Струя вызывает реактивную силу, проекция которой на направление движения называется брызговым сопротивлением Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

На подводных крыльях, выступающих частях корпуса судна, а в случае появления продольных вихрей за корпусом – и на самом корпусе возникает индуктивное сопротивление Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

При больших скоростях движения тел на их поверхности может возникнуть кавитация – процесс развития каверн, заполненных парами воды и растворенным в жидкости воздухом. На участке поверхности, охваченном кавитацией, давление постоянно, т.е. иное, чем в потоке при безотрывном обтекании тела. Величина силы кавитационного сопротивления Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru зависит от области распространения каверны и абсолютного давления в ней.

Все названные виды сопротивления мало зависят от вязкости жидкости и поэтому могут изучаться с помощью модели невязкой жидкости.

Под влиянием вязкости закон распределения давления по поверхности тела изменяется по сравнению со случаем обтекания невязкой жидкостью. Вязкость вызывает появление пограничного слоя и формирование гидродинамического следа за телом. В кормовой части тела давления понижаются (по сравнению со случаем обтекания невязкой жидкостью), возникает результирующая давлений – вязкостное сопротивление давления или сопротивление формы Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru . Часть сопротивления, возникающая за счет касательных напряжений Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru называется сопротивлением трения Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru . Сумму сопротивления формы и сопротивления трения называют вязкостным сопротивлением Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

Таким образом, сопротивление воды движению судна можно выразить так

Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

Эти виды сопротивления не всегда возникают одновременно; некоторые из них могут отсутствовать.

Сопротивление воды вызывается двумя основными причинами: вязкостью жидкости ( Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru ) и волнообразованием ( Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru ). Также полную силу сопротивления можно разделить на сопротивление движению судна воды и воздуха Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru . Тогда

Сопротивлением движению судна называется результирующая проекций элементарных гидродинамических сил, действующих по его поверхности, на направление движения. - student2.ru .

При изучении сопротивления принимают гипотезу: физические процессы, вызывающие возникновение отдельных составляющих силы полного сопротивления, происходят взаимно независимо.

Для морских грузовых судов при расчетах ходкости различают понятия эксплуатационной скорости и скорости на испытаниях. Значение скорости на испытаниях определяют с помощью числа Фруда, при котором начинается интенсивный рост коэффициента сопротивления. Эксплуатационную скорость судна назначают меньшей, чем скорость на испытаниях, чтобы обеспечить запас мощности судна для движения в неблагоприятных погодных условиях.

ВЯЗКОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Наши рекомендации