Файл: Ваганов, Г. И. Эксплуатация секционных составов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

О Д

О Д

0,16

ОМ

0,WFrc

 

 

Рис.

43.

Зависимость

коэффициен­

Рис. 44. График

зависимости поправочно­

та

остаточного

сопротивления

го коэффициента

а от отношения —тг

базового

двухсекционного

кильва­

терного состава

проекта

Л° 1581

 

Сс

при различных скоростях движения

от числа

Фруда

 

 

 

 

 

Коэффициент остаточного сопротивления состава находится так же, как и для одиночного судна, по графику в зависимости

от относительной скорости движения Fr — —^=. При этом под

величиной Lc понимается полная длина состава, за исключени­ ем длин межстыковых соединений. График зависимости коэф­ фициента остаточного сопротивления двухсекционного кильва­

терного состава проекта № 1581 от числа Фруда £ocx c= f

igLi

изображен на рис. 43.

При построении этого графика сопротивления стыка и меж­ стыкового пространства, образующегося в результате подреза

транцев,

из общего сопротивления

состава

были

исключены.

 

 

 

Иначе говоря,

 

в

качестве

 

 

 

расчетного

принималось

ос­

 

 

 

таточное сопротивление

мо­

 

 

 

нолитного судна ЭС-1, яв­

 

 

 

ляющегося

 

эквивалентом

 

 

 

кильватерного состава 1-fl

 

 

 

из двух секций.

остаточно­

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

го сопротивления других ти­

 

 

 

пов

кильватерных

секцион-

Рис. 45.

График

зависимости поправочно-'

н ы х

составов,

секции

кото-

 

 

 

рых отличаются

от

 

секций

 

 

nKTV Г\Т ТТ f.TTl Q иЛ'Т’Г»\гтст'

ллт.'м п Л

го коэффициента

b от отношения -jr

проекта №

1581

главными

 

 

Нс

состава

 

 

размерениями

и коэффицн-

116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ентами полноты водоизмещения, определяется с помощью сле­ дующего выражения:

Soct.c = Cd'.otr.c.o 1 (102)

где

gocT.c-G- — коэффициент остаточного сопротивления прототипного

(базисного) секционного состава,

определяемый

по

графику (рис. 43). В качестве

лрототипного

принят

двухсекционный кильватерный

состав проекта № 1581.

сс1 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние

из-'

менетшя отношения

L

секционного состава

от про-

-g

тоти'пного значения до

расчетного,

принимается

по

графику ai = f [ g - ) ,

приведенному на рис. 44;

 

 

Ь\ — поправочный коэффициент, учитывающий влияние из-

т

менения отношения -g секционного состава от прото-

типного значения до расчетного; принимается по гра­ фику b[= f , приведенному на рис. 45;

с— поправочный коэффициент, учитывающий влияние измене­ ния отношения длины цилиндрической вставки к длине

секционного состава

принимается по графику с =

/(--£г)> приведенному на рис. 46;

d — поправочный коэффициент, учитывающий влияние измене­ ния коэффициента полноты водоизмещения двухсекцион­ ного состава от прототнпного значения до расчетного; принимается по графику d = f (8с.с), приведенному на рис. 47.

0,7 0,8 0,9 Luc

 

 

Lc

Рис. 46. График зависимости поправочного

коэффициента с

от отношения

длины цилиндрической вставки секционного

состава к общей

длине состава

при различных числах Фруда

 

 

117


 

Графики

поправочных

 

коэффициентов

построены

 

по данным модельных испы­

 

таний ГИИВТа.

 

 

что

 

Следует

отметить,

 

поправочный

коэффициент

 

d можно находить по гра­

 

фику d = f ( бс.с)

(см. рис.

 

47) только

для

двухсекци­

0,74 0,76 0,76 0,60 062 0#4 0,66 0,66 0,90 092 094 0,96 6

онных составов, секции ко­

торых имеют по одной око­

Рис. 47. График зависимости поправоч­

нечности транцевой н по од­

ного коэффициента d от коэффициента

ной — обтекаемой

формы.

полноты водоизмещения двухсекцион­

В случае включения в сос­

ных кильватерных составов при различ­

тав промежуточных

ящико­

ных числах Фруда

образных секций

 

влияние

 

коэффициента полноты

во­

доизмещения на коэффициент остаточного сопротивления соста­ ва уменьшается. В этом случае поправочный коэффициент d, определенный по этому графику, может быть употреблен толь­ ко для поправки к остаточному сопротивлению концевых сек­ ций. Для таких составов в целом можно рекомендовать приме­ нение следующей приближенной формулы:

d' = d ^ ~ ,

(103)

С

 

где /.к.с — суммарная длина концевых секций состава;

 

U — общая длина секционного состава.

влияние

Коэффициент kT0 в формуле (95), учитывающий

неравномерности осадок секций на остаточное сопротивление состава, находится по графику (см. рис. 37).

Сопротивление каждого стыка между транцевыми оконеч­ ностями секционного состава можно определить, используя час­ тично приближенную методику Г. Н. Абрамовича, разработан­

ную им для вычисления сопротивления

межвагоиных

стыков

железнодорожных

поездов

на основе

использования

теории

свободных турбулентных струй. Согласно этой методике

пол­

ное сопротивление

стыка

представляется

в виде двух

сла­

гаемых:

 

 

 

 

 

 

 

 

7?СТ —

/?ст.тр-г/?ст .ОСТ 1

 

 

(104)

где /?ст.тР — сопротивление трения стыка;

 

 

 

 

R ct.oct — остаточное сопротивление

стыка.

 

стыка,

Приближенное

решение

вопроса

о

сопротивлении

предложенное автором книги, основывается

на следующем.

Сопротивление трения стыка можно определить, полагая, что вода, заключенная в межстыковом соединении, является непод-

118


вижиои п перемещается вместе с составом с той лее скоростью, с какой движется сам состав. В этом случае на слое воды, за­ ключенном между бортовыми и днищевыми обшивками сосед­ них секций, будут возникать силы сопротивления трения и фор­ мы. Кроме того, в местах стыка образуются также расходящие­ ся и поперечные волны, что подтверждается данными экспери­ ментальных исследований.

Считая, что в начале стыка формируется свой пограничный слой воды, примыкающий к поверхности межстыкового соеди­ нения, можно найти сопротивление трения стыка по следующей формуле:

 

Яст. тр— ?ст.тр ~т ~ S n V ,

(105)

где Sn — поверхность

межстыкового

соединения,

м2. S„ = рсг/сг

(здесь рст— периметр

межстыкового

соединения;

р„ = В -1- 2Г;

/ст — длина стыка).

 

 

удобно нахо­

Коэффициент сопротивления трения стыка ?ст.тр

дить с помощью его графической зависимости от числа Рейнольд­ са Rec-r, т. е.

5ст.тр= / ( - ^ ) •

(105)

График зависимости scT.Tp=/(ReCT) носит такой же характер, как и аналогичный график для расчета коэффициента сопротивле­ ния трения технически гладких поверхностей (рис. 48). График по­ строен по следующей формуле:

'tCT. тр

1,365

(107)

(lg Re)2,58

 

 

Рис. 48. Зависимость коэффициента сопротивления трения смоченной поверх­ ности стыка от числа Рейнольдса

11»


Остаточное сопротивление стыка рекомендуется вычислять по формуле:

/? ст .о ст = ; с т . о с т ^ - А \ / Е '3 с.2,

(108)

где ; Ст . о с т — безразмерный коэффициент остаточного сопротивления стыка;

А1/Ст — объем погруженной части межсекционного простран­ ства, м3, определяющийся следующим выражением:

IV „ = (\У т = ?м-ш ВТ/ст-

(109)

■Здесь |3М.Ш— коэффициент полноты погруженной части плоскости мидель-шпангоута; приближенно для секционных со­ ставов ,3М.Ш=1;

'(»)' — площадь погруженной части мидель-шпангоута, м2. Коэффициент ёст-ост определен на основе модельных испы­ таний секционных составов, выполненных автором и другими исследователями. Обработка результатов испытаний показала, что значение этого коэффициента удобно находить в зависимо­

сти от числа Фруда, т. е.

?ст.ост — / ( F r CT) — / (

—г = = = ^ )

 

\

т

§тт )

 

График зависимости cCT.0CT= /(F rCT) приведен

на рис. 49.

Результаты расчета сопротивления стыка кильватерного двух­

секционного состава

из секций проекта №

1581 по формуле

(104) в сопоставлении

с фактическим

сопротивлением стыка,

полученным по данным модельных испытаний ГИИВТа, при­

ведены в табл. 24. Последнее

рассчитывали как

разность со­

противлений указанного состава

при какой-либо

длине стыка

/Ст i и при его отсутствии.

 

 

Анализируя приведенные в этой таблице результаты расче­ та, можно отметить, что формула позволяет рассчитать сопро­

тивление стыка с достаточной точностью,

в

особенности при

малых длинах стыка,

не превышающих

0,6

м. Фактические

 

 

 

длины

стыка

находятся

 

 

 

именно в этих

пределах.

 

 

 

При

дальнейшем

увеличе­

 

 

 

нии длины стыка до 4,0 м

 

 

 

разность

между

сопротив­

 

 

 

лением стыка, рассчитан­

 

 

 

ным

по

формуле (104), и

 

 

 

сопротивлением,

получен-

Рис. 49. Зависимость коэффициента

ос-

НЫМ

На ?СН0Ве

модельных

таточного сопротивления

стыка от

чис-

испытании, в отдельных слу-

ла Фруда

 

 

чаях

составляет до 10—12%.

120