7,10, 48,52, 54(nie dokładnie:P)

warstwa przyscienna - w przepływie potencjalnym lepkiej cieczy cienka warstwa płynu wokół opływanego przedmiotu, w której prędkość zmienia się od zera (bezpośrednio przy opływanym ciele) do wartości 99% prędkości opływu dla płynu nielepkiego.

Zjawiska związane z ruchem statku na płytkiej wodzie.

Na akwenie ograniczonym obserwuje się wiele zjawisk, kt6re nie występują na wodach otwartych: wzrost fali dziobowej

spadek prędkości statku, dla takiej samej mocy napędu jak na wodzie głębokiej wzrost oporu

spadek obrot6w śruby pojawienie się drgań

opóźnienie reakcji statku przy manewrach osiadanie

METOOY SZTORMOWANJA:

I. OZIOBEM -- kładziemy się na kurs przeciwny do fali - redukujemy prędkość

- można stos. tak długo, jak statek jest sterowny

,,+": - zmniejszenie siły uderzeń fal

- wystawienie dziobu na działanie fal

- zmniejszenie kołysań bocznych

- ograniczenie dryfu

,,-,,: - wzrost kołysań wzdłużnych

- slamming, wychodzenie śruby z wody

- powstanie sił skręcających w kadłubie

- uszkodzenie urządzeń na dziobówce

- zmniejszenie prędkości lub zatrzymanie

2. RUFą\: - kurs zgodny z kier. fali i wiatru • redukujemy prędkość

• musi być bezpieczny obszar przed statkiem ,.+": . znaczne zmniejszenie kołysań wzdłużnych - zmniejszenie siły uderzeń fal

- eliminacja wynurzania śruby

- czasem ograniczenie kołysań poprzecznych

,,-,,: - wystawienie ruty na uderzenia fal

- wydatne pogorszenie sterowności statku • możliwość przewrócenia statku

- możliwość nakrycia rufy przez fale

- konieczność istnienia akwenu bezpiecznego przed dziobem

3. BURTą\:• kurs prostopadły do fal - zatrzymanie napędu głównego

- duży akwen przed statkiem

- Ts/Tf =/ 0.7 - 1,3 - brak możliwości rezonansu

,,+": - brak kołysań wzdłużnych - brak uderzeń fal

`-` zużycie paliwa

`-` niebezpieczeństwo powstania rezonansu - znaczny dryf statku

MANEWROWANIE W LODACH:

- unikać żeglugi w nocy

- omijać lód jeżeli jest to możliwe

- wykorzystać pęknięcia, rynny w lodzie

PRZYGOTOWANIE STATKU:

- powiadomić maszynę żeby zamknęła zawory zaburtowe i przeszła na recyrkulację

- przejść na paliwo lekkie I silnik może się zatrzymać. A na paliwie ciężkim nie da się go uruchomić ponownie

- osuszyć rurociągi pokładowe

- odpompować ok. 10% balast6w

- przetrymować statek jak najbardziej na rufę (lepszy ruch w lodzie, śruba głęboko pod wodą)

- nawiązać kontakt ze służbami lodowymi

- sprawdzić działanie reflektora poszukiwacza

• zabezpieczyć windy kotwiczne i sztormtrapy ZASADY WSPOŁPRACY Z LODOŁAMACZEM:

- utrzymywać stalą łączność na wyznaczonych kanałach UKF

- utrzymywać maszyny w stałej gotowości do manewru

- w przypadku żeglugi na holach utrzymywać wachtę pokładową w gotowości do rzucenia holu

- wykonywać polecenia z lodołamaczem bez dyskusji

- utrzymać odp. odległość między statkami

WEJŚCIE W LOD: - po kątem 90 przy min. V

- po wejściu w lód zwiększyć obroty, ster w pół środkowym

obrotnica portowa - miejsce, w którym statki są obracane za pomocą holowników. W przypadku dużych awanportów mogą przebywać w nich statki oczekujące na wejście w głąb portu. obrotnica jest zazwyczaj wiekszym rozlewiskiem.

3. równanie ruchu - jest to zalezność matematyczna pozwalająca w dowolnym momencie podać położenie ciała

4. Kawitacja - powstanie w cieczy obszarów nieciągłości wypełnionych para i gazem. Warunkiem występowania kawitacji w wybranym obszarze jest przemienne pole ciśnień. Spadek ciśnienia do wartości krytycznej , a potem jego nagły wzrost.

22 siła boczna śruby - jeżeli śruba jest prawo skrętna to siła będzie wytwarzana na prawą burte i analogicznie ze śruba lewoskrętną. wielkość siły bocznej zalezy od śruby i siły naporu oraz prędkości. Im większa prędkość ty większa siła boczna śruby. Siłę boczną mozna zniwelować przez zastosowanie napędu wielośrubowego np. dwie przeciwskrętne śruby.

24 a) pędnik cykolidalny - zastosowanie na holownikach , tramwajach wodnych, promach i dżwigach wodnych

b) pędniki azymutalne (Voith-Schneider'a) - wykorzystywane w jednostach , od których wymaga sie bordzo dobrych właściwości manewrowych w tym na statkach wyposażonych w system dynamicznego pozycjonowania.

c) pędniki gondolowe(azipodowe)- na początku stosowane na niewielkich statkach hydrograficznych i lodołamacach. później wyposarzono ststki pasażerskie takie jak "Elation" i " Paradise"

d) pędniki strugowodne - na początku małe stateczki pasażerskie pływające pływające na płytkich wodach, a nastepniena wielkich bardzo szybkich promach pasażerskich i pasażersko-samochodowych.

13 Co to jest prędkość podkrytyczna, nadkrytyczna statku (na wodzie płytkiej)?

Prędkość krytyczna - prędkość statku równa maksymalnej prędkości fali na

akwenie ograniczonym.

Prędkość podkrytyczna - zakres prędkości mniejszych od krytycznej

Prędkość osiągalna - największa prędkość jaką statek może osiągnąć w kanale z

uwagi na ograniczoną moc swojego napędu głównego.

Prędkość nadkrytyczna - zakres prędkości większych od krytycznej równej

szybkości fali - możliwa do osiągnięcia przez statki i okręty z dużym zapasem

mocy do osiągnięcia szybkości krytycznej (głównie okręty wojenne).

5 Zjawiska związane z kawitacją.

-Rejon objęty kawitacją, jest obszarem burzliwego (turbulentnego) przepływu cieczy(turbulencje)

-Lokalne nagłe zmiany ciśnienia mogą przekraczać ciśnienie cieczy nawet kilkusetkrotnie, a powstające uderzenia są tak silne, iż mogą zniszczyć niemal dowolny materiał.(gwałtowne zmiany ciśnienia)

-Powstające podczas implozji bąbelków gazu fale uderzeniowe powodują mikrouszkodzenia śrub okrętowych, łopat turbin, zaworów i innych elementów i znacząco skracają czas ich eksploatacji.(fale uderzeniowe)

-głównye źródło hałasu

-syczenie wody podczas jej podgrzewania

Z równania Bernoulliego dla sytuacji przedstawionej na rysunku zachodzi prawidłowość:

Jeżeli zaniedbać zmianę wysokości odcinków rury, to wzór upraszcza się do:

W rurze o mniejszym przekroju ciecz płynie szybciej (), w związku z tym panuje w niej mniejsze ciśnienie niż w rurze o większym przekroju.

Ciecz płynąc w rurze o zmieniającym się przekroju ma mniejsze ciśnienie na odcinku, gdzie przekrój jest mniejszy.

Podana wyżej własność cieczy była znana przed sformułowaniem równania przez Bernoulliego i nie potrafiono jej wytłumaczyć, stwierdzenie to i obecnie kłóci się ze "zdrowym rozsądkiem" wielu ludzi i dlatego znane jest pod nazwą paradoks hydrodynamiczny.

A także: Ciecz opływając ciało zanurzone w cieczy wywołuje mniejsze ciśnienie od strony gdzie droga przepływu jest dłuższa.

Falotwórczość statku w ruchu, kiedy fala dziobowa i rufowa są wyŜsze a woda

wzdłuŜ środkowej części kadłuba obniŜa się, powoduje opuszczenie się statku

względem dna. Wynika to z tego Ŝe, wypór dziobowej i rufowej części kadłuba jest

zdecydowanie mniejszy niŜ na śródokręciu. Wiele czynników, a przede wszystkim

niejednorodność kształtu kadłuba, powoduje to, Ŝe obniŜenie całego statku nie jest

równoległe i dlatego teŜ następuje przy tej okazji przegłębienie.

Osiadanie statku - całkowite zmniejszenie zapasu wody pod stępką, występujące

w czasie ruchu statku do przodu, wywołane obniŜeniem się zwierciadła wody w

pobliŜu burt statku łącznie z powstającymi przy tym zmianami przegłębienia.

Zapas wody pod stępką wyrazić moŜemy prostym wzorem:

A = h° - T

Gdzie:

A - zapas wody pod stępką [m]

h°- głębokość akwenu [m]

T - zanurzenie statku [m]

JeŜeli uwzględnimy osiadanie statku „Z” to wówczas zapas wody pod stępką będzie

miał postać:

A = h° - (T+Z)

Z badań i doświadczeń wynika, ze na płytkowodziu całkowite opory statku

wzrastają wielokrotnie, nawet do 4-7 x. Na płytkowodziu teŜ występują zjawiska,

których nie obserwujemy na akwenach otwartych. Dotyczy to głównie szybkości na

którym oddziałuje fala wytworzona na płytkim, czy w inny sposób ograniczonym,

akwenie.

Prędkość krytyczna - prędkość statku równa maksymalnej prędkości fali na

akwenie ograniczonym.

Prędkość podkrytyczna - zakres prędkości mniejszych od krytycznej

Prędkość osiągalna - największa prędkość jaką statek moŜe osiągnąć w kanale z

uwagi na ograniczoną moc swojego napędu głównego.

Prędkość nadkrytyczna - zakres prędkości większych od krytycznej równej

szybkości fali - moŜliwa do osiągnięcia przez statki i okręty z duŜym zapasem

mocy do osiągnięcia szybkości krytycznej (głównie okręty wojenne).

Wielkość osiadania statku jest bardzo trudna do jednoznacznego określenia.

Przeprowadzono bardzo wiele badań i teoretycznych rozwaŜań, z których

wyciągnięto wiele wniosków, ale najbliŜsze rzeczywistych wartości były wyniki

doświadczeń na modelach i badania doświadczalne w naturalnych warunkach

zobrazowane graficznie. Najbardziej popularne wykresy to dane modelowe według

metod Shijfa i Sogreah'a.

S = F¤/F

Gdzie: S = współczynnik prześwitu całkowitego

F¤ = pole powierzchni owręŜa pozostającego pod wodą [m˛]

F = pole przekroju poprzecznego powierzchni akwenu [m˛]

Kpt.Ŝ.w. Tomasz Sobieszczański MANEWROWANIE STATKIEM MORSKIM

SKRYPT - Rozdział XVI 6/13

Metodę Sogreah'a stosujemy, gdy S≤0,08. Metoda ta wymaga

zastosowania specjalnych trzech wykresów i jest opracowana na podstawie badań

modelowych dla obliczeń osiadania statku w kanałach

Przyczyny

zmian zanurzenia statku to przede wszystkim:

1 - wyładunek

2 - załadunek

3 - przesztaunek - przemieszczenie ładunku z jednej ładowni do drugiej

4 - wypompowanie balastów

5 - zabalastowanie

6 - zuŜycie paliwa

7 - pobranie paliwa

8 - zuŜycie wody

9 - pobranie wody

10 - wysychanie ładunku

11 - zwilgotnienie ładunku

12 - utrata ładunku pokładowego

13 - zmiany zasolenia akwenu - zmiana akwenu o wodzie 1,025 na akwen o

wodzie wysłodzonej 1,000, to zmiana zanurzenia o 2,5% ! - czyli

2,5cm na kaŜdy metr zanurzenia.

14 - odkształcenie kadłuba (po kolizji, czy silnym sztormie)

15 - ugięcie - zwiększenie zanurzenia na śródokręciu

16 - wygięcie - zwiększenie zanurzenia na dziobie i rufie - wielkości ugięć,

czy wygięć bywają dość znaczne: 10-30cm.

17 - przechył statku

18 - przesunięcie niezamierzone ładunku

19 - niewłaściwe zabalastowanie L-P

20 - osiadanie statku w ruchu

śruby nastawne

nastawne, pomimo większej złoŜoności konstrukcji i

ceny, są coraz częściej stosowane. Ich produkcja i udział w nowobudowanych statkach

systematycznie, jak dotąd, rośnie. Wynika to z ich zalet, spośród których wymienić moŜna

następujące:

a) moŜliwość wykorzystania całej mocy dyspozycyjnej w kaŜdych, nawet zupełnie

róŜnych warunkach pływania, kiedy to opór statku, na skutek zmian załadowania i

warunków pogodowych moŜe się zmieniać do 50 % wartości projektowej,

lepsze spełnienie odmiennych wymagań stawianych jednostkom holującym (holowniki,

trawlery połowowe, trałowce), a mianowicie:

- moŜliwie największego uciągu podczas holowania,

- moŜliwie największej prędkości w warunkach pływania swobodnego

c) moŜliwość utrzymania stałej prędkości obrotowej silnika przy zmiennej prędkości

statku i w róŜnych warunkach pływania, co jest bardzo istotne dla statków z prądnicami

i pompami wałowymi,

d) moŜliwość szybkiej zmiany kierunku działania siły naporu bez konieczności zmiany

kierunku obrotów wału śrubowego, co wiąŜe się z szeregiem dodatkowych zalet, a

mianowicie:

- pozwala stosować prostsze, tańsze i bardziej niezawodne silniki nienawrotne

- znacznie skraca całkowity czas przesterowania śruby z „całej naprzód” na „całą

wstecz” od równorzędnego manewru rewersu silnika,

- umoŜliwia ponad dwukrotne skrócenie drogi i czasu hamowania statku,

- wydłuŜa Ŝywotność silnika przez eliminację znacznej liczby zatrzymań i

uruchomień podczas manewrów np. w portach, przy czym manewry te mogą

odbywać się przy bardzo małych prędkościach statku, rzędu 0.5 - 1 m/s, podczas,

gdy w napędach ze śrubą stałą z uwagi na ograniczoną od dołu prędkość obrotową

silnika stabilna prędkość statku wynosi 2 -3 m/s,

e) moŜliwość automatyzacji i zdalnego sterowania instalacjami śrub nastawnych i całego

układu napędowego, a co za tym idzie zmniejszenie załogi ( bez-wachtowa praca

siłowni), lepsze zabezpieczenie silnika przed przeciąŜeniem, wzrost bezpieczeństwa

Ŝeglugi, mniejsze zuŜycie paliwa,

f) zmniejszenie napręŜeń skręcających w linii wałów w porównaniu do układów

napędowych ze śrubą stałą, w których podczas zmiany kierunku obrotów dochodzi do

prawie dwukrotnego przekroczenia momentu nominalnego,

g) uproszczenie napędu w siłowniach z turbiną parową dzięki rezygnacji z turbiny biegu

wstecz.

Śruby nastawne posiadają teŜ pewne wady, z których najwaŜniejsze to:

a) sprawność hydrodynamiczna śruby nastawnej jest o około 3% mniejsza od śruby stałej

głównie ze względu na większą średnicę piasty, co nie oznacza jednak zmniejszenia

całkowitej sprawności napędu statku w określonym okresie eksploatacji w róŜnych

warunkach pływania,

większa złoŜoność konstrukcji, a przez to mniejsza niezawodność systemu,

c) większe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne oraz wymagane wyŜsze kwalifikacje

personelu obsługującego,

d) większa podatność na kawitację u nasady skrzydła (przy piaście) z uwagi na

ograniczoną jego szerokość, a przez to zwiększoną grubość w tym rejonie.

e) moŜliwość wycieku oleju z piasty śruby do morza, w przypadku uderzenia skrzydła o

przeszkodę.

---