ТОП 10:

Особенности остойчивости наливных судов.



У наливных судов или барж, а также у плавучих доков, имеющих жидкий груз, при крене меняется положение центра тяжести, т.к. последний из-за изменения формы объема, заполняемого жидкостью, перемещается с оси плавания в новое положение. Поэтому условия остойчивости наливного судна несколько отличаются от изложенных выше. Перемещение центра тяжести при крене наливного судна в новое положение уменьшает восстанавливающий момент пары сил вследствие уменьшения расстояния между этими силами, т.е. наличие жидкого груза всегда уменьшает остойчивость судна.Поэтому при проектировании наливных судов необходимо располагать их центр тяжести как можно ниже и получать как можно больший момент инерции плоскости плавания.

 

Вопросы для самопроверки

1. На какие группы делятся силы, действующие в жидкости?

2. Какие вопросы изучает раздел гидростатика? Что такое идеальная жидкость?

3. Что такое гидростатическое давление в точке? Его свойства? Единицы измерения давления?

4. В учетом каких сил выводится основное уравнение гидростатики? Закон Паскаля?

5. Какое давление называется манометрическим? Какое давление называется вакуумным? Что такое пьезометрическая и вакуумметрическая высоты?

6. Как выражается сила полного гидростатического давления на плоскую фигуру? Как выражается сила избыточного гидростатического давления на плоскую фигуру?

7. Что называется центром давления? Где он расположен?

8. В виде какой фигуры изображается эпюра избыточного гидростатического давления?

9. Что называется поверхность равного давления? Ее свойства?

10. Какое состояние жидкости называется относительным равновесием? Запишите уравнение свободной поверхности жидкости при вращении?

11. Каков принцип решения задач по определению силы давления жидкости на криволинейные поверхности?

12. Какова формулировка закона Архимеда? Что называется архимедовой силой (водоизмещением)? Какая характеристика определяет грузоподъемность судна?

13. Что называется остойчивостью судна? От каких характерных точек, расположенных на оси плавания зависит остойчивость судна? Что называется метацентром?

14. Что называется метацентрической высотой? Какие особенности остойчивости наливных судов?

ГИДРОДИНАМИКА

ГЛАВА 3

ДИНАМИКА И КИНЕМАТИКА ЖИДКОСТИ

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ

ЖИДКОСТЕЙ

1. Расходом жидкости называется количество жидкости, протекающий через поперечное сечение потока в единицу времени. Расход может быть объемным (м3/с) и массовым (кг/с).

2. Гидравлическим радиусом называют отношение площади затопленного поперечного сечения трубопровода или канала, через которое протекает жидкость, к смоченному периметру, и определяется по формуле

, (3.1)

где rГ – гидравлический радиус, м;

S – площадь затопленного поперечного сечения, м2;

П – смоченный периметр, м.

Например, для круглой трубы с внутренним диаметром d имеем

и , поэтому .

Диаметр, выраженный через гидравлический радиус, называется эквивалентным диаметром dЭ, эта величина равна 4rГ.

Эквивалентный диаметр равен диаметру гипотетического трубопровода круглого сечения, для которого отношение площади S к смоченному периметру П имеет то же значение, что и для данного трубопровода некруглого сечения. Величины rГ и dЭ принимаются в качестве расчетного линейного размера при движении жидкости по трубопроводу некруглого сечения.

3. Живое сечение потока есть поперечное сечение, нормальное (перпендикулярное) к вектору средней скорости.

4. Установившимся называется такой вид движения жидкости, при котором скорости частиц потока, а также плотность, температура, давление и другие факторы не изменяются во времени в каждой фиксированной точке пространства. При неустановившимся движении, факторы, влияющие на движение жидкости, изменяются во времени.

 
 

5. Линия тока, трубка тока, элементарная струйка. Рассмотрим поток жидкости в некоторый момент времени (рис. 3.1).

Рис 3.1

Выберем точку 1 и построим в ней вектор скорости υ1. На этом векторе возьмем точку 2, отстоящую на бесконечно малом расстоянии от точки 1. В точке 2 проделываем аналогичные построения. Затем выберем точки 3, 4, 5, 6, 7. Если расстояние между точками уменьшить до нуля, то вместо ломаной линии 1-2-3-4-5-6-7 в пределе получим кривую линию, называемую линией тока.

Линией тока называется линия, в каждой точке которой в данное мгновение вектор скорости совпадает с направлением касательной к этой линии.

При установившемся движении линии тока совпадают с траекториями движущихся частиц жидкости.

Построим вокруг точки 1 замкнутый контур с бесконечно малой площадкой dS1 и через все точки данного контура проведем линии тока (рис. 3.2).

Эти линии образуют поверхность, называемую трубкой тока.

Если через все точки площадки dS1 внутри трубки тока провести линии тока, то получим элементарную струйку, т.е. пучок линий тока.

Рис 3.2

При решении многих задач гидродинамики делается предположение о том, что поток жидкости состоит из отдельных элементарных струек. Такая модель потока называется струйной моделью движения жидкости.

Элементарная струйка при установившемся движении обладает следующими свойствами:

а) ее форма не изменяется с течением времени (т.к. не изменяется вид линии тока);

б) ее поверхность непроницаема для частиц жидкости, движущихся в данной и соседней струйках;

в) вследствие малости поперечного сечения элементарной струйки скорости во всех точках ее поперечного сечения можно считать одинаковыми.

6. Равномерным называют такой вид движения, при котором все гидравлические параметры движения – скорости, форма русла, глубина, не изменяются по длине потока. Неравномерное движение характеризуется изменением по длине потока живого сечения и (или) скоростей в соответствующих точках.

7. Напорным называют движение жидкости, когда поток не имеет свободной поверхности. Движение жидкости, при котором поток не со всех сторон ограничен твердыми стенками, а имеет свободную поверхность, называется безнапорным, или движением со свободной поверхностью.

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.207.240.230 (0.004 с.)