Жидкие грузы

Если цистерна заполнена частично, то при наклонении судна Ц.Т. жидкого груза смещается из точки С_о в С₁. При небольших углах наклонения судна траекторию Ц.Т. жидкого груза можно считать дугой окружности с радиусом - r_ж – и с центром в точке О (рис.19). Следовательно, жидкий груз влияет на остойчивость судна, как твёрдый груз подвешенный в точке О и аналогичным образом можно учесть влияние жидкого груза на остойчивость:

(27),

Аналогично радиусу кривизны траектории Ц.Т. подводного объёма судна (r=I_x/V), радиус кривизны траектории Ц.Т. жидкого груза будет равен:

r_ж=i_ж/v_ж (28),

где: i_ж -момент инерции свободной поверхности жидкого груза относительно оси наклонения поверхности,

v_ж -объём жидкого груза.

Так как масса жидкости:

,

где - - массовая плотность жидкого груза, то:

(29).

Таким образом, поправка на влияние свободной поверхности жидкого груза не зависит от массы жидкости, а зависит от момента инерции свободной поверхности, которыйпропорционален кубу ширины цистерны (для прямоугольной цистерны– i=l*b³/12).

При отсутствии свободной поверхности (или заполнении цистерны более чем на 95% или менее 5%) жидкий груз фактически не влияет на остойчивость. Для уменьшения влияния на остойчивость свободной поверхности жидких грузов судовые цистерны делят продольными переборками.

Рис.20. Приём малого груза.

Восстанавливающий момент после приёма малого груза М_в1 можно представить как восстанавливающий момент до приёма груза плюс изменение восстанавливающего момента в результате приёма груза:

М_в1=М_во+ (30).

Изменение восстанавливающего момента () обусловлено дополнительной силой плавучести (g* ), приложенной в точке B, и силой тяжести принятого груза (m*g), приложенной в точке А (рис.20).

Изменение водоизмещения () равно массе принятого груза (m)/

Дополнительный восстанавливающий момент:

=l*g*m (31).

Из ABC:

(32).

Подставим значения в (30):

m* (

где D_o, D₁ - водоизмещение до и после приёма груза,

h_o,h₁ - метацентрическая высота до и после приёма:груза,

T - осадка до приёма груза,

- изменение осадки после приёма груза.

Сократим обе части уравнения на g и sin и к правой части добавим и отнимем m*h_о:

(33).

Разделим на D₁, с учётом того, что D_o+m=D₁ получим:

*() (34).

Определим аппликату Ц.Т. принимаемого груза, при которой не изменяется метацентрическая высота. Для этого изменение метацентрической высоты должно ровняться нулю. Если пренебрежём ввиду малости при малом грузе:

(35)

Это уравнение нейтральной плоскости.

Поиск по сайту: