СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ СУДНА ПРИ ОБРАСТАНИИ КОРПУСА Российский патент 1998 года по МПК B63B9/00 

Изобретение относится к судостроению, а именно, к способам контроля скорости при эксплуатации судов, и может быть использовано при создании экспертной системы обеспечения мореходных качеств судов.

Известен способ контроля скорости судна при обрастании корпуса, заключающийся в измерении высоты бугорков шероховатости и определении расчетом дополнительного вязкостного сопротивления с последующей оценкой снижения скорости судна.

Сущность изобретения: дополнительно измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления.

На чертеже представлена обобщенная функциональная структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ.

Способ контроля скоростей судна при обрастании корпуса осуществляют следующим образом.

С помощью датчиков в измерительном блоке 1 регистрируют высоту шероховатости К_в, скорость судна v, осадки носом Т_н и кормой Т_к и число оборотов n главного двигателя. Поступающие с датчиков сигналы коммутируют и подвергают предварительной обработке в блоке 2, где происходит их сглаживание и преобразование в цифровые коды.

По данным измерений устанавливают:
1. Полное гидродинамическое сопротивление
R = 75ηK_Nn/v
где
η - пропульсивный КПД;
К_N - коэффициент, численное значение которого находят по характеристике двигателя.

2. Приращение вязкостного сопротивления
ΔR_v= R-R_o,
где
R_o= 75ηK_Nn/v_o;
v₀ - скорость судна во время ходовых испытаний.

3. Долю вязкостной компоненты в балансе полного сопротивления
K_v = R_v/R,
где
;

R_F= ζ_F(ρv²/2)S;
ζ_F= 0,455/(lgRe)^2,58;
Re = vL/ν;
ν - кинематический коэффициент вязкости;
;
V - объемное водоизмещение, определенное по данным измерений осадок носом и кормой;
K = 33,8δ²(B/L)²(T/B);
δ - коэффициент общей полноты;
L, B, T - главные размерения судна.

4. Потерю скорости во время эксплуатации (прогноз)
Δv_i= v_iF(c,t)[1+(1-K_ν)(v-v_i)/v],
где
F(c,t) = c₁t + c₂t² + c₃t + c₄t²;
С₁ = 2,89•10^-4К_v;
С₂ = 1,6•10^-3С₁;

С₄ = 7,6•10^-1С₃;
- отношение параметра шероховатости (среднеквадратической высоты бугорков) к его первоначальному значению, измеренному перед спуском судна;
t - число дней плавания после докования.

5. Фактическую скорость судна
v_ф= v_i-Δv_i,
и осуществляют мероприятия по выбору эксплуатационной скорости и борьбе с обрастанием на основе рекомендаций экспертной системы.

Операции по обработке данных измерений выполняются в вычислительном блоке 7 с помощью ЭВМ. Полученные данные заносят во внешнюю память 8, выводят на дисплей 9 и документируют с помощью принтера 10.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

С помощью датчиков, размещенных в блоке 1, ведут измерения высоты бугорков шероховатости корпуса. Одновременно производят измерения скорости судна, осадок носом и кормой, числа оборотов главного двигателя, сигналы от которых поступают на средства обеспечения совместимости 2, состоящие из блока нормирования и коммутации сигналов 3, управляющего процессора 4, АЦП 5 и интерфейса 6, осуществляющего преобразование исходной информации и ввод ее в ЭВМ 7 с периферийным оборудованием, включающим накопитель на магнитном диске 8, цветной графический дисплей 9 и печатающее устройство 10, позволяющее реализовать разработанный алгоритм обработки данных измерений и отобразить результаты в виде, удобном для судоводителя.

Использование: изобретение относится к судостроению и касается разработки способа контроля скорости судна при обрастании корпуса, при этом изобретение может быть применено для создания экспертной системы обеспечения мореходных качеств судов. Сущность изобретения заключается в том, что при реализации способа контроля скорости судна при обрастании, заключающегося в измерении высоты бугорков шероховатости и определении расчетом дополнительного вязкостного сопротивления с последующей оценкой снижения скорости судна, согласно изобретению, дополнительно измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления. 1 ил.

Способ контроля скорости судна при обрастании корпуса, заключающийся в измерении высоты бугорков шароховатости и определении расчетом дополнительного вязкостного сопротивления с последующей оценкой снижения скорости судна, отличающийся тем, что дополнительно измеряют скорость судна, число оборотов главного двигателя и осадки носом и кормой корпуса и учитывают их при расчете дополнительного вязкостного сопротивления.