3.2. Експериментальний метод визначення опору.
Цей метод є основним при визначенні опору НК і ПЧ. Експериментальний метод застосовується при науково-дослідних роботах, у процесі розробки форм обводів кораблів, що проетуються, а також при аналізі ходовості вже побудованих. Експериментальне визначення опору виконується шляхом модельних або натурних випробувань.
Сутність модельних випробувань полягає в тому, що в опитових басейнах, гідрочовнах або аеродинамічних трубах проводяться модельні випробування корабля, а потім його результати перераховуються на натуру в строгій відповідності з вимогами теорії динамічної подоби.
Більша частина модельних випробувань виконується в опитових басейнах. Для буксирувальних випробувань виготовляють геометрично подібні до натури моделі в певних масштабах, які для заданих розмірів басейну виключають вплив його днища і стінок на результати експерименту. Поверхня моделі ретельно полірується і при перерахуванні результатів випробувань розглядається як гідродинамічно гладка. Отже, опір шорсткості та опір отворів для моделі відсутні. При випробуваннях забезпечується стійкий турбулентний прикордонний шар по всій довжині моделі, що відповідає умовам обтікання натурного корабля.
Буксирування виконується при різних швидкостях Vм моделі з виступаючими частинами й моделі «голий корпус». У результаті випробувань одержують залежності Rм=f(Vм) і Rг.к.м.=f(Vм), за допомогою яких розраховуються коефіцієнти опору моделі з виступаючими частинами та без них.
3.3. Метод наближеного розрахунку опору й буксирувальної потужності.
Модельні випробування корабля вимагають значних витрат часу та коштів. На первісних етапах проектування, коли необхідно оперативно оцінити ходовість різних варіантів проекту, доцільно використовувати наближені методи визначення опору та буксирувальної потужності. Найбільш простим з них у розрахунковому відношенні є перерахування буксирувальної потужності по методу адміралтейських коефіцієнтів. Цей метод заснований на допущенні про рівність для даного корабля та корабля–прототипу адміралтейського коефіцієнта СR, що визначається по формулі
.
Допущення СR = СRпр (де індекс «пр» ставиться до прототипу) дає при розрахунках тим меншу помилку, чим ближче даний корабель до прототипу за формою обводів корпуса, водотоннажності й по швидкості повного ходу. Відхилення по водотоннажності допускаються в межах 10% та по швидкості ходу до 5 ÷ 8 %.
У загальному випадку буксирувальна потужність даного корабля, виходячи з умови СR = СRпр, визначається:
Метод адміралтейських коефіцієнтів використовується також для перерахування з прототипу сумарної валової потужності Np, припускаючи однаковими пропульсивні коефіцієнти для даного корабля та для прототипу. При таких розрахунках використовується адміралтейський коефіцієнт у вигляді
Висновок:
Інженер-механік для ефективної експлуатації ГЕУ повинен добре знати природу та причини виникнення всіх складових частин опору руху корабля. З однієї сторони це необхідно для обліку при навантаженні головних двигунів ГЕУ, з іншої сторони для запобігання збільшення повного опору руху корабля.