2.2     Kinematika strujanja u sustavu trup-vijak-kormilo

 

 

U ovom poglavlju gibanje broda smatrati će se ravninskim gibanjem krutoga tijela u horizontalnoj ravnini.

 

Ravninsko gibanje tijela potpuno je opisano pomoću tri proizvoljno odabrane, međusobno neovisne, kinematičke veličine.

 

Određivanje brzine pritjecanja vode propeleru

 

Brzina pritjecanja vode propeleru bez utjecaja trupa

 

Brzina u x smjeru: u_pt = u

Brzina u y smjeru: v_pt = v + x_op r

Kut pritjecanja vode vijku:  

gdje je:

u - brzina broda u x smjeru brodskog koordinatnog sustava

v - brzina broda u y smjeru brodskog koordinatnog sustava

x_op - udaljenost osi propelera od glavnog rebra

r - kutna brzina zao{ijanja

 

 

Brzina pritjecanja vode propeleru sa utjecajem trupa

 

Brzina u x smjeru: u_ph = u_pt(1-w_p)

Brzina u y smjeru: v_ph = v_ptg_P

 

gdje je:

u_pt - brzina u x smjeru bez utjecaja trupa

w_p - koeficijent sustrujanja korigiran za pravi smjer broda zano{enje, zao{ijanje)

w_P00 - efektivni koeficijent sustrujanja za d_R=0 i b=0

z_wp = -4.0 koeficijent dobiven exsperimentalno, preuzet iz literature.,

- kut pritjecanja vode vijku

v_Pt - brzina u y smjeru bez utjecaja trupa

- koeficjent interakcije trupa i propelera = 0.8 ili 0.9

Brzina pritjecanja vode kormilu

 

Brzina pritjecanja vode kormilu bez utjecaja vijka i trupa

 

Brzina u x smjeru: u_Rt = u

Brzina u y smjeru: v_Rt = v + x_oR r

Kut pritjecanja vode kormilu:

gdje je:

u - brzina broda u x smjeru brodskog koordinatnog sustava

v - brzina broda u y smjeru brodskog koordinatnog sustava

x_OR - udaljenost te`i{ta kormila od glavnog rebra

r - kutna brzina zao{ijanja

 

 

Brzina pritjecanja vode kormilu bez utjecaja vijka s utjecajem trupa

 

Brzina u x smjeru: u_RH = u_Rt(1-w_R)

Brzina u y smjeru: v_RH = v_Rtg_R

gdje je:

u_Rt - brzina u x smjeru bez utjecaja trupa

w_R00 - koeficijent sustrujanja iz slobodne vo`nje kormila

z_wR = -4.0 koeficijent dobiven exsperimentalno, preuzet iz literature [Hirano 1980]

- kut pritjecanja vode kormilu

v_Rt - brzina u y smjeru bez utjecaja trupa

- koeficjent interakcije trupa i kormila = 0.8 ili 0.4

Brzina pritjecanja vode kormilu uz utjecaj propelera i trupa

 

Brzina u x smjeru

Brzina u y smjeru

gdje je:

           

 

 

 

 

k_RP= 1 ili 0.5 za vijak u sapnici

e_RP - koeficijent koji određujemo iz tablice literatura (Schiff & H 1989)

ovisan o udaljenosti osovine kormila od ravnine propelera i dijametra propelera

 

gdje je e_PI =0 (uobičajena vrijednost)

tada dobivamo izraz za v_R - stvarnu brzinu pritjecanja vode kormilu kao

 

             

 

i kut pritjecanja s obzirom na x os broda.

 

 

koeficijent opterećenja vijka porivom

;

koeficijent koji ovisi o udaljenosti osi kormila od diska vijka x