автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Анализ и метод определения проектных характеристик стабилизаторов несамоходных речных судов

О о

о*

\V\Vi\ Департамент речного транспорта Новоеебврсквй вистятут инженеров водного транспорта

- Машктерство транспорта РФ

На правах рукописи удк 626.1223-7ял.<*ш4

ЛИТВИНОВ Александр Иванович

АНАЛИЗ И МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАБИЛИЗАТОРОВ НЕСАМОХОДНЫХ РЕЧНЫХ СУДОВ

Сиезваяискъ «5ЛИ.03 Проектаришжис и конструкция судов

А вторефе рат

дкссертацв» ж соискшше ученой стенспя кандидата тсхикчсслех мук

Новосибирск

1993

Работа выполнена в Новосибирском институте инженеров водного транспорта.

Научный руководитель - академик АТ РФ, лауреат премии СМ СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор В.Г.Павленко.

Официальные оппоненты:

академик АТ РФ, доктор технических наук, профессор Д.Н.Горелов;

кандидат технических наук, доцент В.М.Шмаков.

Ведущее предприятие - акционерное общество "Иртышское речное пароходство".

Защита диссертации состоится "/¿? п дг^Э/^^ЪЪ г. в час. в ауд. О'ЮЛ на заседании специализированного совета К 116.05.01 при Новосибирском институте инженеров водного транспорта по адресу: 630104, Новосибирск, ул. Советская, 60.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " -Ь " гс&сёЭ/х^ 199^ г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью предприятия, просим направлять в адрес указанного специализированного совета.

Ученый секретарь совета, -']'({

кандидат технических наук, доцент Г.СЛ

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность те мы. В начале 60-х годов на речном транспорте нашей страны произошел повсеместный пора ход от буксировки барж и составов к нового способу вовденая - толканию. Прежние баржи, оскащлшко рулевым устройством а командой, сменились несамоходными судами упрощенной конструкций бэз рулей и бэз штата команды. Кормовые оконечности практически всех тсигка-емых бара приобрели санные обводн.

Однако полностью исключить буксировку на тросе все ха вв-удалось, правде всего прг зог^гав <??г«г. по рекам оо оловшаа зятевыми уоловиямн и на рейдовых операциях. Опыт эксплуатации показал, что толкаемые баржи при буксировке обладают большой рыскливостью, дня борьбы с которой прзкзняэгся специальные устройства - стабилизаторы. Последние для усиления стабалпзирущэго эффекта часто устанавливают под некоторым углом к ДП баран.

Отсутствие в настоящее время катараатоз, явобгодагаг конструктору для грамотного проектирования стабилазарукирг устройств приводит к двум ослозгланзям:

отсутствует гарантия, что установленные на баржа стабилизатора обеспечат устойчивость во двзкваая яра букса рои»;

излишнее число стабилизаторов еле бслыл-Я, чс:< яэобходаио, угол разворота стабилизаторов выаощгт позшениз сопротивления воды и неоправданный перерасход топтав«- при бякоарозкэ баржи на весь период ее эксплуатации.

При вовдении тслкаешх составов, особенно при прохождении ламитирущих поворотов реки, бывает случал навала состава за кромки судового хода. В целях безопасности 1»ояяе*пия барж состава иногда оешвдчзт носовики стабилизатора^ установленными да-

раллельно ДП, которые позволяют заметно уменьшить угол дрейфа а ширину ходовой полосы, занимаемой составом при прохождении поворота реки ("противораскатное устройство"). Одновременно такая модернизация позволяет повысить грузоподъемность сострва, допускаемую определенными условиями на линии эксплуатации. Однако какая-либо расчетная оценка эффективности применения стабилизаторов на толкаемых составах в настоящее время отсутствует.

Все сказанное определяет актуальность настоящей работы.

Целью исследований является создание метода определения проектных характеристик кормовых стабилизаторов, обеспечивающих устойчивость движения буксируемой баржа при минимальном приросте ее сопротивления, а также создание метода расчета эффективности применения стабилизаторов на толкаемых составах, как противораскатного устройства.

Научная новизна. На основе систематического модельного эксперимента получены гидродинамические характеристики корпусов речных бард с учетом влияния мелководья. Решена плоская задача по определению поля скоростей в оконечностях баржа. На основе метода дискретных вихрей, с последующей корректировкой теоретических данных по результатам эксперимента, получен метод расчета усилий на носовых и кормовых стабилизаторах в присутствии корпуса. Для всего диапазона отношений главных размеренай эксплуатирующихся барж определена потребная эффективность стабилизирующего органа, необходимая для устойчивого движения буксируемой баржа. Дан зйэтод.определения расчетной зффоятпвяосга стабшшзярувдего органа. Получены данные по приросту сопротивления баржи вследствие установка стабилизаторов. Исследовано два-йэнив буксируемой барка при недостаточной еффективности стабала-еарузсщзго органа.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Использование метода расчета проектных характеристик стабилизаторов позволит оснащать баржа эффективными, экологически частыми сп-тималышми стабндизирущикн органами, обеспечивающими устойчивость движения при буксировке.

Метод расчетной оценка влияния установка стабилизаторов ка ширину ходовой пояоск, занимаемой толкаемым составом на повороте река позволит проектировать составы повышенной' грузоподъемности удовлетворяющими Нормам габаритов судов а составов для зкоплуа-таага на роках с узшм и пгггяаспк фзр?ятаромЕ • а аварийность прохождения лимитирущих поворотов река.

Результата работы внедрены в проектных проработках ЦКБ "Бшлел" (пр.16801), Н® ЦТКБ (буксируемая баржа для малых рек пр.81740), Западно-Сибирском речном пароходстве (пр.РбЗ) и в Советском Дунайском пароходства при оснащении стабилизаторами барг-ееьцнЗ ар .205918 строящихся в Лгетрна» Автор з а ¡5 в т а о г ;

моротико - ексввргмелтольннй метод расчета зовгя!*, дзй-етвувщгх па посовав в иормовао стабилизатора с учотом их взаи~ иодейотшя с корпусом судка при произвольном движении бар?к, из глубокой к мелкой воде;

метод проектирования оптимального (по числу стабилизаторов в углу пх разворота) стабилизирунцзго устройства, обеспечивавще-го устойчивость буксировки барзеи на тропе ка заданной глубвяз.

Публикации и апробация работы. Содершние диссертации отражено в восьми печатных работах, из них две - в со'зторстг-г. Но г.?зрс вягтаянеияя ттЛогн основные ее этапы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях

НИИВТ, начиная с 1988 года.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, пять глав, заключение, список литературы аз 107 наименований и четыре приложения. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков и 8 таблиц.

СОДЕРЕАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, методология ее выполнения, практическое значение и основные результаты, которые автор выносит на защиту.

В первой главе приведен анализ существующего несамоходного флота и применения стабилизаторов как стабилизиру-пцнх и противораскатных устройств. Даны основные проектные характеристики стабилизаторов. Показано, что отношения главных размеренна речных барж лежат в следующем диапазоне:

1 р.

3,0 < 9,0; 4,0 С -^г < 12,0.

Анализ существупцих исследований устойчивости движения барж при их буксировке показал, что задача об устойчивости данного движения в общем виде сформулирована и решена. Оцнако в настоящее время отсутствует метод расчета потребной эффективности стабилизаторов, необходимых для устойчивого движения баржи на курсе; не исследованным остался вопрос о поведении баржи при недостаточной эффективности стабилизаторов; полностью отсутствуют материалы по влиянию мелководья на устойчивость буксируемого судна.

. Анализ методов определения неияерщюнных усилий, действующих

на корпуса барж при произвольном движении показал, что нет ни одного, который бы удовлетворял задачам настоящего исследования.

В то же время метод Б.В.Палагушкина (НИИВТ) позволяет достаточно надежно определить усилия инерционной природы.

Обзор существующей литературы выявил отсутствие метода расчета усилий на стабилизаторах, как на треугольных крыльях, примыкающих к корпусу баржи, особенно с учетом отрыва пограничного слоя в кормовой оконечности. Бресте с тем установлено, что принципиальную возможность создания приближенной расчетной схемы, удовлетворяющей задачам настоящего исследования, может дать метод дискретных вихрей в нелинейной стационарной постановке.

Далее, в первой главе, на основе общего изучения проблемы сформулированы и изложены цели и задачи настоящего исследования.

Вторая глава посвящена определен® скоростей в оконечностях барж (без стабилизаторов).

Подход к задаче предполагает введение следующих допущений: течение явдкоста считается потенциальным; влияние волнообразования на обтекание оконечностей при {т1 < 0,12 можно не учитывать;

корпус баржи считается бесконечно широким (плоская задача). В работе делается вывод о том, что рассмотрение пространственного отрывного течения в кормовой оконечности судна связано со значительными трудностями; единственно возможным выходом является рассмотрение плоского отрнэного течения.

На основа модельного эксперимента доказывается, что скорость эквивалентного потока (являющаяся одним из условий возникновения механизма циркуляции на крыле), обтекающего часть стабилизатора, находящуюся в отрывной зоне, приблизительно равна нулю. Вследствие этого делается вывод о том, что при расчете обтекания стаби-

лизатора можно ограничиться рассмотрением только его части, находящейся вне отрывной зоны. Таким образом, при рассмотрении обтекания кормовой оконечности необходимо будет найти точку отрыва пограничного слоя (плоская задача). Далее, из этой точки проводится луч параллельно свободной поверхности и зона над ним считается отрывной и не рассматривается. Поле скоростей определяется из расчета потенциального обтекания вновь полученного тела.

Далее, ставится краевая задача об определении потенциала вызванной скорости при известных граничных условиях

(условие непротекания поверхности тела и затухание до нуля вызванных скоростей на бесконечности от тела). Данная задача решается методом особенностей, с заменой интегрального уравнения конечной суммой.

На контуре тела размещается IT1 плоских вихрей и ft-контрольных точек, как это показано на рис.1. Условие непротекания в контрольных точках имеет следующий вид:

m

Uni+-^EI \х/ = 0, где 1=1,2.....ft (I)

где U4 - проекция на нормаль в. I -й контрольной точке скорости невозмущенного потока на бесконечности перед телом, м/с;

W...- проекция на нормаль в L -й контрольной точке возмущенной скорости от всех вихрей, м/с.

В целях повышения точности решения число контрольных точек принималось большим, чем число особенностей. Переход от переопределенной системы к но. альной осуществлялся методом,наименьших квадратов.

После численных . счетов проведена визуализация обтекания оконечностей (построение линий тока).

Рис.1. Вихревая схема, модели рупцая обтекание носовой и .»прмовой (при безотрывном обтекании) оконечностей

Рис.2. ВихреЕая схема, моделирувдая обтекание кормовой оконечности при отрывном обтекании

Для всего перебора относительных геометрических характеристик барж было получено распределение скоростей на поверхности и первая производная этой скорости по координате X, (см. рис.1) которые затем были представлены в виде аппроксимационных форцул.

Расчет плоского турбулентного пограничного слоя для определения точки отрыва велся на основе численного интегрирования соотношения Кардана:

о**

где д - толщина потери импульса;

- скорость на контуре тела, определенная выше, м/с;

Т0 - касательные напряжения на поверхности тела, Н/м^;

- формпараметр, (-"^=8,/5 ;

8 - толщина вытеснения;

Для замыкания выражения (2) были использованы еще два уравнения, полученные С.Н.Рудиным и В.Г.Павленко в Биде:

- |Цг': >

где - коэффициент кинематической вязкости жидкости, м^/с. р

После систематических расчетов была получена зависимость

(при Ю6 < Яе < Ю8):

_ К 7» \ • _

■у » Лк- «-р > (41

ГД0 <£отр - расстояние между свободной поверхностью жидкости и границей отрывной зоны, м;

Т - расчетная осадка баржи, м;

_ЛК - относительное удлинение кормовой оконечности;

- длина кормовой оконечности (от цилиндрической вставки до кормового перпендикуляра), м. Зависимость (4) представлена в таблице.

Таблица

Зависимость

А» 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

3£отр Т 0,65 0,42 0,30 0,22 0,15

После нахождения точки отрыва пограничного слоя производился расчет поля скоростей в кормовой оконечности при ее отрывном

обтекании (в рамках принятых допущений). Вихревая схема, использовавшаяся при расчетах в данном случае, приведена на рио.2.

Третья глава посвящена теоретическому определению гидродинамических характеристик стабилизаторов с учетом влияния корпуса.

При схематизации задачи вводятся следущае допущения: в соответствии с работой В.Р.Исаенко, посвященной моделировании обтекания носовых рулей, дополнительный слой гидродинамических особенностей, размещаемых на корпусе бара для гашения дополнительных скоростей, индуцируемых рулем на поверхности последнего, не оказывает практического влияния на величины гидродинамических коэффициентов; поэтому ограничился помещением стабилизатора в полученное ранее пале скоростей в оконечности баржи;

стабилизатор заменяется бесконечно тонкой пластиной; крыло моделируется с помощью продольных и поперечных присоединенных вихрей, а вихревая пелена, сходящая с обеих его кромок -системой шнуров, состоящих из свободных вихревых отрезков.

Вихревые схемы, моделирующие обтекание стабилизаторов приведены на рис.3.

Неизвестные циркуляции присоединенных вихрей находятся из условия непротекания поверхности крыла в контрольных точках ^р, которое имеет следующий вид:

5 +- ? = о, (5)

=1, 2, ... , г! ; р =1» 2, ... , ,

где Г1 - число разбиений стабилизатора по хорде и по размаху;

Ы^Д- проекция на ось 0С1| (нормальную к плоскости стабилизатора) скорости набегающего потока, трансформированного корпусом баржи в контрольной точке ^р , м/с;

- ~ пР°екция на ту же ось вызванной скорости от всех

вихревых отрезков систем присоединенных и свободных вихрей в контрольной точке , м/с. Далее приводятся основные формулы и описывается способ регуляризации численных расчетов.

Дано описание блок-схемы вычислительной программы. Вначале, при угле атака — 0 по схеме линейной теории, когда все свободные вихри направлены по вектору потока в оконечности, решая систему линейных алгебраических уравнений, находят неизвестные циркуляции присоединенных вихрей . Затем выстраиваются

вихревые пелены, сошедшие с парадней и задней кромок, после чего,

а) Носовой стабилизатор

I ГЗ-

б) Кормовой стабилизатор при безотрывном обтекании кормы Ок

в) Кордовой стабилизатор прк отрквяои обтекакки кара,:

Ьихри, лоайгируюцце'

каршс оаржа ;

приео*дииеинь<г Ьих-ре£ы? аяргьт',

е&моЗмые вихревые

контроль нае точки.

£—$—в—в-

Л

Рис.З, Взосревда схегаг стабилнзагороа в присутствии корпуса

решая вновь систем; линейных алгебраических уравнений, уточняются величины I . Когда значения цир^ляций в предыдущем и по- . следующем приближениях станут отличаться на величину, не большую заданной относительной погрешности, расчет при данном угле атаки считается законченным. После расчета нагрузки на стабилизаторе производится переход к следующему углу атаки.

Перед систематическим расчетом каждая вихревая модель подвергалась численному контролю (исследование практической сходимости численного решения при изменении числа разбиений крыла П ). Установлено, что при П 3> 8 значения коэффициента нормальной силы Сп и относительных плеч ее приложения {.а и перес-

тают изменяться.

Таким образом при расчетах были выбраны следующие параметры вихревых схем:

число разбиений крыла (по хорде и по размаху) П =8; число отрезков свободного вихревого шнура, сходящего с передней кромки Лц =20;

число отрезков свободного вихревого шнура, сходящего с задней кромки =15.

Результаты расчетов для носовых и кормовых стабилизаторов сведены к зависимостям Сп, ?р , £6=Лк). Построены эпюры распределения давлений и структуры вихревой пелены для стабилизаторов. Для примера на рис.4 приведена структура пелены для кормового стабилизатора при безотрывном обтекании.кормы.

Четвертая глава посвящена систематическим модельным испытаниям и корректировке результатов теоретического анализа.

Для конкретизации математической модели буксировки необходимо получать метод расчета гидродинамических характеристик речных

Рас.4. Структура вихревой пелены, сходящей с кормового стабилизатора при безотрывном обтехакли кормы ( А к =2; <¿^=15°)

Рис.5. Схема установки носовых и кормовых стабилизаторов

барж. С этой целью была спроектирована и изготовлена из парафина на деревянных скельтонах систематическая серия моделей барж (7 моделей), при проектировании которой варьировались отношения

, -^г- и бк (коэффициент полноты диаметрального ба-токса от миделя до кормового перпендикуляра). Кроме того, для определения усилий на стабилизаторах и оценки масштабного эффекта были изготовлены две модели пр. 16801 в масштабе I : 40 и I : 15. Крупномасштабная модель имела 4 сменных кормовых и 2 носовых оконечности. Также были изготовлены 12 вариантов кормовых и 4 варианта носовых стабилизаторов. Схема установки стабилизаторов приведена на рис. 5.

Описаны испытания систематической серии моделей барж в пря-

Т

мом и циркуляционном бассейнах НИИВТ при значениях — =0,01;

11 н

0,333; 0,667; здесь Н - глубина воды.

После обработки результатов эксперимента, гидродинамические характеристики барж были представлены в следующей структурной зависимости от параметров движения:

(6)

где ^ - угол дрейфа в центре тяжести судна;

СО - относительная угловая скорость.

Величины С^ и ГП^ в последней формуле представлены

в виде аппроксимационных формул в зависимости от 4г- , , , «т» 0 1*

— . Приводится сравнение полученного метода расчета корпус-п

ных коэффициентов с аналогичным, но для грузовых судов.

После испытаний по определению усилий на стабилизаторах с учетом влияния корпуса была произведена корректировка теорети-

ческих данных.

Коэффициенты боковой силы и сопротивления стабилизирующего органа из стабилизаторов з проекциях на судовые оси были

представлены в следующем виде:

Ист

Си. ;

где

-уст- уг-'Чи^Г 41*

Пап

Су^СМк+С^-сОКг/зУ?

(7)

Здесь ' - коэффициент, учитывающий относительную толщину стабилизатора; заимствован из экспериментальных данных В.А.Апаринова;

Л,С - коэффициенты, полученные теоретическим путем; сЦ - угол атаки I -го стабилизатора; Е - эмпирический коэффициент;

- угол установки I -го стабилизатора;

У^сС. - коэффициенты трансформации потока на внешнем (к. =1 и внутреннем ( л, = 21 бортах;

- эмпирический поправочный коэффициент;

Г:с, ^ - коэффициенты взаимодействия стабилизаторов друг

- с

п другом;

коэффициент трения;

и

К,., - э!.тшрический коэффициент учитывающий влияние

; '^л'ководья

Гидродинамикеские коэффициенты для носовых стабилизаторов_ представлены в аналогичном виде. Относительные плечи и аппроксимированы зависимостями'в функции от и .

Пятая глава посвящена практическим вопросам применения стабилизаторов.

Здесь рассмотрена общая математическая модель движения системы буксировщик-баржа. Наряду с общепринятыми в теории управляемости допущениями, введены следупцие:

суда движутся на спокойной воде при безветрии; точка закрепления буксирного троса на буксировщике движется по прямой первоначального курса; считается, что буксировщик имеет одну степень свободы - перемещение вдоль этой прямой;

вызванные скорости струи от винта буксировщика зазухавт до нуля при достижении буксируемой баржи;

буксирный трос считается весомой гибкой нераотяжимой нитью; сопротивлением перемещению троса в воде пренебрегаем. Сконструированная математическая модель состоит из восьми дифференциальных уравнений и девяти неизвестных. Для замыкания использовано уравнение связи между судами.

Заменяя гибкий трос жестким стержнем и проводя линеаризацию общих дифференциальных уравнений, составляются уравнения возмущенного движения буксируемой баржи при бесконечно малых возмущениях параметров движения. Последние сводятся к характеристическое уравнению четвертого порядка, по которому судят об устойчивости дашаяия системы в первом приближении.

В соответствии с линейной теорией устойчивости, возмущения параметров будут затухать до нуля в том случае, если все корни характеристического уравнения отрицательны. Для определения знака корнай используется алгебраический критерий £урвица.

В пятой главе вводится понятие эффективности стабилизирующего органа, которая определяется по следующей формуле:

Ес-(1(в)

где Бе« - площадь одного стабилизатора, м^; Ь - расчетная длина судна, м. Приведены результаты систематических расчетов на ЭЕМ. График зависимости относительной длины буксировочного троса

I

тр ь

от , необходимой для устойчивого движения буксируемой

баржа "пр. 16801 для случая глубокой воды приведен на рис.6. Выявлен замечательный факт существования такого значения Ес при котором длина троса перестает влиять на устойчивость движения. Данная величина £с названа потребной эффективностью стабилизирующего органа Е" , которая после систематических расчетов была аппроксимирована зависимостью в функции от отношений

ь & т

-ц- , -у- , а также от относительной глубины .

Дзлее, в зависимости от Ак , П , ^ и относительного расстояния мезду стабилизаторами П 5; было получено следузоцео аппроксимационное выраяение для определения расчетной эффективности стабилизирующего органа:

где С;' - первая производная ох коэффициента боковой силы стабилизирующего органа по углу, дрейфа в корме; 1/ й - —ълшвт мелководья.

г^рзкеи-йй да г с

"....-'тг? -сттр^^твния стаоилизайуЮи^гс сргааа,

' ■ ^-/а-иис^^.-^п-' ьид:

ъ,

1,5 i.0

0,5 о

1 i 1

|

1 1 1

0 0,02. 0,04 ВД6 0,08 OtiO 0,12 (>-

Рис.6. Зависимость

граЭ. 20

J5

Ю

5 О

-Ses ставили ьаторсб ---со стабилизаторами __— "

y"

TJ — •<Л --- — —■

Л ** +2*2

У' /к*

О 0,i Q2. 0,3 QA 0,5 0,6 О,? qe 0,9 из

Рис.7. Зависимость jbd-для толкаемых составов des стабилизаторов а со стабилизаторами

Схвп-^(Ак,п^, У, (Ю)

Очевидно, что дая обеспечения устойчивого движения буксару-бмой баржа долено выполняться не равенство г

е: > Е: . (п)

На основе численного интегрирования системы дифференциальных уравнений выполнен анализ движения барка при недостаточной эффективности стабилизирующего органа. В данном случае движение неустойчиво и барга по прошествии определенного врзщзнп гходнт в режим автоколебаний (при отсутствии дополнительных возмущений).

После систематических расчетов получена зависимость;

1 В \ I ЕГ Ь ' Т / '

(12)

где 1з0 - шарина ходовой полосы, занимаемой бзрго£ пр» деяиэкиэ в рекиые автоколебаний, м. Приводится кате».® плеская модель но оценке рййектагаоста носовых и кормовых стабилизаторов как протизораскатного устройства толкаемых составов.

Вводятся общепринято доцущокяя при схематизация движенья состава на повороте реки. Макиатическая модель основана на уравнениях установившегося дееявейя судка.

Минимально не обходная габаритная унрнка судового хода, занимаемая составом на повороте река, определяется по формуле:

где В0 - расчетная тирана судового хода, м;

дб - запас ширины судового хода, м.

Величина определяется аз геометрических соображений по следущей функциональной формуле:

где К - радиус поворота реки, м.

Учитывая, что относительная угловая скорость ^ определяется как отношение , поиск зависимости сводится к отыскании зависимости ^ » которая выводится из уравнений установившегося движения судна. На базе корпусных коэффициентов, полученных В.В.Вьвзговым (НИИВТ) , и предлагаемого метода определения усилий на стабилизаторах были проведены численные расчеты по определению зависимости дал двух типов составов и трех вариантов установки стабилизаторов с учетом влияния течения.

Модельный

эксперимент в цир^ляционном бассейне НИИВТ с теми же составами, основанный на методе комплексного момента (экспериментальный метод определения зависимости ) подтвердил правильность расчетов а целесообразность установки стабилизаторов на толкаемые составы как противораскатных устройств. Последнее следует из представленных зависимостей для толкаемых составов (пр.20691) со стабилизаторами и без них (рис.7).

Приводятся данные по практическому применению результатов исследований в ЦКБ "Вымпел", НФ ЦТКБ, Западно-Сибирском речном пароходстве и Советском Дунайском пароходстве.

В конце главы даны практические рекомендации по проектированию стабилизаторов. Приводится алгоритм решения задача о проектировании оптимального стабилизирупцего органа. Учитывая громоздкость

вычислений и неиллюстратавность, была создана вычислительная программа на языке "Паскаль" в среде "ЗУрбо-Яаскаль" для любой .ГЕМ-

совместимой ЭШ, распечатка которой приводится в приложении. Все результаты расчетов выводятся в виде графиков а рисунков на дисплей. Даш указания по пользованию программой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными результатами работа автор считает следующие:

1. Прязэдэн обзор сущестцуизлг исследований устойчивости движения буксируемых барж.

2. Дан анализ существующих исследований по определению усилий на треугольных крыльях, примыкающих к корпусу.

3. Приведен метод расчета поля скоростей при обтекании санных оконечностей барж (плоская задача); определена зона отрыва погрангчясгс слоя в кормовой оконечности баржи.

4. На основе метода даскретннх вихрей решена задача по определению усилий на стабилизаторах в присутствии корпуса.

5. Проведены систематические численные расчеты по определению усилий на стабилизаторах; результаты расчетов сведена к ашт-роксигшшошпйя формулам.

6. На основе систематического модельного эксперимента разработан мотод определения гидродинамических характеристик речных барж с учетом влияния мелководья.

7. По результатам испытаний крупномасштабной баргаа со стабилизаторами откорректирован теоретический метод расчета усилий

:-:а о кикинэтгсгж:; ттозтге«» Формулы для определавшя расчетной аф-■ ьзчгючеегл с*«<&штрзгхцето органа йар-а.

;3, ;йт5:латг^ссглл дедел* ¿гашения системы букса-

ронцик - баржа.

9. На основе решения задача об устойчивости движения буксируемой баржа по первому приближению получен метод расчета потребной эффективности стабилизирующего органа.

10. Ьшолнен анализ движения баржи при недостаточной эффективности стабилизирующего органа; определена ширина ходовой полосы, оыетаемой баржей при автоколебаниях.

11. Разработан метод расчета эффективности применения стабилизаторов на толкаемых составах как противораскатного устройства, уменьшающего ширину ходовой полосы.

12. Создана вычислительная программа для определения оптимальных проектных характеристик стабилизаторов.

Результаты исследований, приведенных в диссертации, опубликованы в следующих работах:

1. Литвинов А.И. О выборе характеристик стабилизаторов сан-вшс барк./Додкость и управляемость речных судов: Сб.науч.трудов.-Новосибирск, НИИВТ, 1987, с. 126-134.

2. Литвинов А.И. Определение точка отрыва пограничного слоя для барж, имеющих санные образования.//Совершенствование гидромеханического комплекса речных судов и составов: Сб.науч.трудов.-Новосибирск, НИИВТ, 1988, о. 22-26.

3. Литвинов А.И. Определение, проектных характеристик стабилизаторов мелкосидящей буксируемой баржи.//Вопросы гидродинамики речных судов и составов: Сб.науч.трудов.-Новосибирск, НИИВТ, 1989, о. 45-50.

4. Дитвзнов А.И. Определение гидродинамических характеристик речных барж.//Соверш9нствование флота для малых рек: Сб.науч. Трудов.-Новосибирск, НИИВТ, 1990, с. 32-40.

5. Деревянченко Н.Т., Литвинов А.И. К вопросу о носовых стабилизаторах для толкаемых составов СДП.//Совершенствование

флота для малых рек: Сб.науч. трудов. -Новосибирск, НИИВТ, 1990, с. 68-70.

6. Литвинов А.И. Теоретическое определение гидродинамически усилий, действующих на носовые и кормовые стабилизаторы несамоходных речных судов.//Совершенствование гидромеханических качеств речных судов и составов: Сб.науч.трудов.-Новосибирск, НИИВТ, 1991, о. 70-76.

Санотер Л;Б«, Литвинов А.И. Стабилизатора барж.//Речкой транспорт,- 1988, & 5, с. 30.

8. Литвинов А.И. Определение потребной и расчетной эффективное той кормовых стабилизаторов бара, необходимых для устойчивого движения при буксировке.//Совершенствование гидромеханических качеств судов и составов: Сб.науч.трудов.-Новосибирск, НИИВТ.

1991, с. 28-35

т-

/

/