Lập chương trình tính toán thủy động học bánh lái, chương 5 ppsx

chương 5:
Phương pháp tính toán thuỷ động
học bánh lái
2.1.1.1. Xác định các thông số hình học của bánh lái.
1. Chiều cao bánh lái h:
Việc tính chọn tuỳ thuộc tuyến hình phần đuôi tàu.
Ở đây tôi chọn giá trị chiều cao bánh lái nằm trong khoảng
0.6* T h  0.9*T, giá trị mặc định chọn là h= 0.8* T.
2. Di
ện tích bánh lái S:
- Chọn theo tàu mẫu có tính ăn lái tốt.
- Chọn theo công thức số liệu thống kê (không có tàu mẫu).
S = a* L* T (m
2
) (2-9)
Trong đó:
L: chiều dài giữa hai đường vuông góc của tàu, m
T: chi
ều chìm của tàu khi đầy lái, m
a: hệ số diện tích bánh lái thống kê (tra bảng 3-3, Lý thuyết
tàu thuỷ và công trình nổi, tr.120).
Kiểu tàu a*10
2
Tàu chở hàng khô:
- C
ỡ nhỏ
- Vận tốc trung bình
- Ch
ạy nhanh
Tàu chở hàng lỏng:
- Tàu dầu nhỏ và vừa

- Tàu cỡ lớn
Tàu khách:
- Nh
ỏ, tốc độ trung bình
- Nh
ỏ, tốc độ lớn
- Lớn, tốc độ lớn
Tàu cá
Tàu hoa tiêu
Sà lan không t
ự hành
Tàu ven bi
ển
Ca nô
Tàu sông
Xu
ồng
Tàu kéo biển
Tàu kéo chạy sông
2.0 – 2.5
1.2 – 2.2
1.4 – 2.0
1.4 – 1.9
1.7 – 2.2
1.7 – 2.2
1.7 – 2.0
1.4 – 2.0
2.5 – 5.5
2.5 – 4. 0
4.0 – 5.0.

2.0 – 3.0
3.0 – 5.0
3.3 – 4.0
4.0 – 6.0
3.0 – 6.0
6.5 – 13
Bảng 2.1. Bảng hệ số ảnh hưởng đến diện tích bánh lái
S : diện tích các bánh lái của tàu, m
2
Diện tích bánh lái đã chọn phải không nhỏ hơn hoặc bằng
0.8*S
min
, với S
min
được tính theo công thức:
S
min
= p* q*
75
150
75.0(*
100
*


L
TL
), m
2
(2-11)

Trong đó:
L: chiều dài tàu, m
T: chi
ều chìm tàu, m
p: h
ệ số (bằng 1.2 nếu bánh lái không đặt trực tiếp sau chân
vịt; bằng 1.0 nếu bánh lái đặt trực tiếp sau chân vịt); trong tính
toán tôi chọn hệ số p= 1.0
q: hệ số (bằng 1.25 đối với tàu kéo; bằng 1 đối với các loại
tàu khác), trong tính toán tôi chọn hệ số q= 1.0
3. Hệ số kéo dài :
 được xác định theo công thức sau:
 =
2
2
b
S
S
h
b
h
 (2-12)
Thông thường  = 0.5  3 tuỳ theo kết cấu vùng đuôi tàu.
4. Chiều dày prôfin t:
Chi
ều dày lớn nhất của prôfin t lấy theo đường kính chân vịt
D
cv
:
t = (0.12

 0.25).D
cv
(m) (2-13)
Chiều dày tối ưu nằm trong koảng:
t = (0.12  0.15).b (m) (2-14)
Trong chương trình lập trình, tôi chọn chiều dày prôfin bánh
lái là t= 0.15*b, v
ới b là chiều rộng bánh lái (m), t (m)
5. Hệ số cân bằng k:
Bánh lái cân bằng thường được chọn sao cho đường cong
mômen thuỷ động M
tđ
có dạng đối xứng với trục , đồng thời M
tđ
khi tàu chạy lùi không được lớn hơn M
tđ
khi tàu chạy tiến.
Thông thường k = 0.25
 0.35
Để tránh dao động, bánh lái nên được cân bằng như sau:
+) Diện tích phần cân bằng không quá 25% diện tích bánh lái
(k  0.25).
+) Chiều rộng phần cân bằng tại mọi mặt cắt ngang không
quá 35% chiều rộng bánh lái tại mặt cắt đó.
Hệ số cân bằng k ảnh hưởng không đáng kể đến đặc tính
thuỷ động bánh lái cũng như đến quá trình tính toán thuỷ động học
bánh lái trong đề t
ài nên giá trị mặc định tôi chọn là k= 0.25
Sau khi xác định được các thông số hình học của bánh lái thì
ta ti

ến hành tính toán các đặc tính thuỷ động của bánh lái.