Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Дальнейшее совершенствование технической эксплуатации транспортных судов является весьма важной и актуальной проблемой развития морского транспорта. Она предусматривает увеличение грузооборота и снижение себестоішости перевозок в основном за счёт повышения эффективности работы морского транспорта, улучшения организационно-экономических показателей.
Техническая эксплуатация транспортных судов связана с большими материальными и трудовыми затратами, в том числе с большими затратами на топливо. Поэтому одной из важнейших задач технической эксплуатации судов является разработка научных методов прогнозирования характеристик ходкости судов и режимов работы судового комплекса.
Исследованию этих вопросов и посвящена настоящая диссертация, а предметом защиты диссертации является исследование и прогнозирование характеристик режимов работы судового комплекса с помощью математической модели, разработанной на основании анализа эксплуатационных данных транспортных судов, . тлеющих в качестве главного двигателя дизель.
ЦЕДЬ РАБОТЫ. Используя анализ эксплуатационных материалов, исследовать влияние таких эксплуатационных факторов, как продолжительность эксплуатации судов без докования, возраст корпуса я гребного винта, материал зинта, соотношение ходового и стояночного времени, температура забортной воды, сила ветра и волнения с учётом их направления относительно судна, состояния нагрузки и основных параметров гТюрмы корпуса судна на характеристики ходкости, определить пределы и закономерности изменения параметров, характеризующих режимы работы судового комплекса з целом и отдельных его элементов.
С помощью полученных результатов разработать математическую модель режима работы судового комплекса и создать научно обоснованный расчётный метод прогнозирования основных характеристик ходкости, параметров работы главного двигателя и экономических показателей работы судов в широком диапазоне изменения эксплуатационных факторов, который может быть использован для оперативного решения различных научных и практических задач при эксплуатации транспортных судов.
МЕТОДИКА ДОСЛЕДОВАНИЯ. 3 основу метода исследования характеристик ходкости положен статистический анализ результатов эксплуатации более 250 транспортных судов, выполняющих перевозки из портов Чёрного, Балтийского и северных морей на различных направлениях. При этом были использованы паспортные диаграммы и последовательный учёт влияния на ходкость различных эксплуатационных факторов. Оценка изменения параметров ходкости производилась путём статистической обработки результатов натурных испытаний и эксплуатации с помощью методов математической статистики. Для сравнения использовались результаты натурных испытаний, полученных другими авторами.
Дополнительное сопротивление в эксплуатационных условиях определялось с помощью методов, разработанных Q. ЇЛ. Кацма-ном, Инуи, Муром и Мюрдэем. Влияние свободной поверхности, связанное с изменением осадки, на сопротивление движению и работу гребного винта оценивалось приближённо на основании выводов теории идеального двияителя.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан автоматизированный метод расчёта параметров, характеризующих ходкость и режимы работы судового комплекса с учётом эксплуатационных пакторов.
Получены зависимости, характеризующие изменение гидродинамических характеристик гребного винта, сопротивления и коэф-
фпцпента сопротивления движению, упора винта, потребно:* .мощности, коэффициента нагрузки винта и коэффициентов взаимодействия винта и корпуса с учётом факторов, вызывающих увеличение иерохозатости поверхности корпуса и винта, осадки, сили ветра и волнения и их направления относительно судна.
Определены пределы изменения основных характеристик ходкости и режнмоз работы судов в эксплуатационных услозиях.
ПРАлТІГЧЕСлАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Предложены алгорит:,ш и программы, которые позволяют решить следующие практические задачи, встречающиеся в работе организации, занятых проектированием и эксплуатацией транспортных судов:
определение гидродинамических характеристик гребного зннта, сопротивления и коэффициента сопротивления движению, приращения упора винта и потребной мощности глазного двигателя, коэффициентов взаимодействия винта с корпусом и пропуль-спзного коэффициента, теплотехнических параметров двигателя, экономических показателен работы судна, винтовой характеристики, максимальной достижимой скорости хода, частоты вращения винта и потребной для этого мощности в эксплуатации;
выбор оптимального расчётного ре:кша при проектировании гребного винта и запаса мощности.
Применение разработанных алгоритмов, программ и предложений позволяет соверщенстзозать планирование и нормирование расхода топлива, исключающих непредвиденные бункеровки, повысить эффективность и улучшить техническую эксплуатацию судов.
РЕАЛИЗАЦИЯ ?АЕ07а. Результаты выполненной работы внедрены в Северном пароходстве. Использование разработанных алгоритмов, програ:.:.! и предложений позволило значительно упростить и автоматизировать расчёты по эксплуатации судоз, планированию рейсовых заданий, повысить эффективность и улучщлть
техническую эксплуатацию транспортных судов, получить значительный экономический эКект, что подтверждено соответствующим актом о внедрении.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы, выводы и предлокенкя обсуждались на научно-техническом совете управления Северного морского пароходства и были приняты к внедрению. Материалы выполненного исследования доложены и получили одобрение на 16-й Международной конференции опытовых бассейнов в IS8I г., на 5-ти Всесоюзных научно-технических конференциях по проблемам гидромеханики и дина-лики корабля в 1978-1990 годах, на научно-технических конференциях.ЛКИ и на семинаре НТО по экспериментальной гидромеханике судна в 1990 г.
ПУБЛИКАЦИИ. Основные материалы диссертации опубликованы в 7 статьях, в том числе в журнале «Судостроение" (І), в научных трудах ЗНТО им. академика А.Н. Крылова (3) и ЛІСИ (І), в информационных листках Архангельского мекотраслевого ЦНТИ ().
ОВЬЁМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов и предложений, списка литературы в количестве 187 наименований, 6 приложений и содержит 143 страницы основного машинописного текста, 95 рисунков, 16 таблиц, 17 страниц списка литературы и 101 страницу приложений.
