Перейти к содержимому

Фотография
- - - - -

Теория гидродинамики и лодка Махоткина под 10л.с


Сообщений в теме: 594

#51 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 13 ноября 2018 - 04:59

Хотя Сv тоже от ширины только, хм.

Какие изначальные определения у методики? Для каких судов?


Сопротивление у более широкой лодки больше. Чему равен коэффициент Сf?
  • 0

#52 Danev

Danev

    Читая - редактирую

  • Администратор
  • 15 242 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 13 ноября 2018 - 06:24

Меня смущает коэффициент Сл там он зависит только b в квадрате, а по идее он должен был зависить от b*l
Если это погрешность методики, типа сравниваем судна доски одной длины, но разной ширины, то для моего вычисления лодок одинаковой площади 4на2 и 6 на 1.3 будут некорректны.

Метода точна. Это лучшие аппроксимирующие зависимости для килеватых пластин.

Если приглядеться - Cl зависит также и от удлинения, которое включает L. Относить параметры глиссирования к L неперспективно. Не бегать же за лодкой с линейкой.


  • 0

#53 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 ноября 2018 - 07:28

Меня смущает коэффициент Сл там он зависит только b в квадрате, а по идее он должен был зависить от b*l
Если это погрешность методики, типа сравниваем судна доски одной длины, но разной ширины, то для моего вычисления лодок одинаковой площади 4на2 и 6 на 1.3 будут некорректны.

Нету там Сл, есть СL. И он зависит явно от т и л, и неявно, через Cv - от b и V.


  • 0

#54 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 ноября 2018 - 07:34

Хотя Сv тоже от ширины только, хм.

Какие изначальные определения у методики? Для каких судов?

Плоскодонные и плоско-килеватые днища при постоянной ширине смоченной части днища. По факту, успешно применяется и для переменного угла килеватости (берётся осреднённый угол) и для переменной ширины (берётся средняя ширина погружённой части). Ну, и уже указанные ограничения

 

Диапазоны параметров, при которых формула применима:
0,6 < Cv < 13,
2° < т < 15°,
л <4.

 


  • 0

#55 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 ноября 2018 - 08:04

Сопротивление у более широкой лодки больше.

До горба - да. После горба - меньше.

Чему равен коэффициент Сf?

Cf определяется из уравнения
Сf = 0.0586/[log10(Re*Cf)]2, где
Re = V1*л*b/н - число Рейнольдса для смоченной длины и средней скорости вдоль днища
н - кинематическая вязкость воды, равна 1,006·10-6 м2/с при температуре 20°С

Можно использовать также формулу

Сf = 0.46 (log10Re)-2.6

 

Это для гладкой поверхности. Для шероховатой побольше.


  • 0

#56 БАР

БАР

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 19 497 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: СТ-31э
  • Название: Авось

Отправлено 13 ноября 2018 - 08:23

Меня смущает коэффициент Сл там он зависит только b в квадрате, а по идее он должен был зависить от b*l

Это не зависимость. b*b или b*l - это характерная площадь. В качестве таковой можно взять все, что угодно. Выбор ширины, как уже было написано выше, объясняется тем, что она, в отличие от длины, практически не меняется при разных режимах движения. Можно было взять водоизмещение в степени 2/3. Численная величина коэффициента будет другой, а зависимость от варьируемых параметров не изменится.


  • 0

#57 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 ноября 2018 - 09:21

Меня смущает коэффициент Сл там он зависит только b в квадрате, а по идее он должен был зависить от b*l
Если это погрешность методики, типа сравниваем судна доски одной длины, но разной ширины, то для моего вычисления лодок одинаковой площади 4на2 и 6 на 1.3 будут некорректны.

Вы не поняли. Формула CL = D/(p/2*V2*b2) даёт связь подъёмной силы с коэффициентом подъёмной силы, а вовсе не "зависимость CL" от чего-то. То есть, на самом деле, зависит от переменных (т, л, V, b ) сама подъёмная сила, а CL это просто её безразмерная форма. А зависимость CL от переменных параметров даётся уравнением (1).
  • 0

#58 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 13 ноября 2018 - 13:16

Забил в Excel формулы для плоского дна. Без анализа зависимостей и оптимизации:

Для лодки шириной 1 метр (хотя у л. Махоткина ещё боковые крылушки в переходном режиме помогают) с весом 110кг при угле дифферента 2,5° и смоченной длине 1,4м подъёмная сила равна весу на скорости 25км/ч. При этом сопротивление 63Н, потребная для движения мощность - 434W или 0.6 л.с. При этом FrV будет вполне приличный - 3.2, а FrB = 2,2.

Если увеличить смоченную длину до максимально допустимых методом 4м, оставив неизменными ширину, скорость и дифферент, то подъёмная сила возрастёт до 395 кг. При этом сопротивление возрастёт до 207Н, а потребная мощность составит почти 2л.с, то есть возрастёт примерно в 3,5 раза. Но FrV упадёт до 2.6.


  • 0

#59 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 14 ноября 2018 - 10:01

Забил формулы в Excel

Сравнение двух плоскодонных лодок одинаковой площади.

Условия угол дифферента 2градуса

Вес 400кг

Первая лодка Длина смоченной поверхности 3, ширина 2

Вторая лодка Длина смоченной поверхности 4, ширина 1,5

Результаты

Равновесное положение у первой достигается на скорости 23,4км в час Сопротивление 460

Равновесное положение у второй достигается на скорости 21,42км в час Сопротивление 400

 

Еще проверю формулы, но на выводы это не должно повлиять:

При одинаковой площади более узкая лодка быстрее выходит на глиссирование и имеет меньшее сопротивление.

Да и кто знает, какое максимальное усилие создает тоха10 на транец?


  • 0

#60 will

will

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 482 сообщений
  • Из:К-н-А
  • Судно: \
  • Название: /

Отправлено 14 ноября 2018 - 10:11

Выкинь свой эксел и то, что там забито. При равной площади и углах атаки у второй Cу меньше чуть не вдвое, а у вас та же подъемная сила достигается почему-то на меньшей скорости. Бред собачий, так не бывает.

Хочешь разобраться - выкладывай все расчеты здесь, по каждому шагу (действию).


  • 0

#61 arkie

arkie

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 149 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: прокатное
  • Название: разное

Отправлено 14 ноября 2018 - 13:14

 

Сравнение двух плоскодонных лодок одинаковой площади.

Условия угол дифферента 2градуса

 

Первая лодка Длина смоченной поверхности 3, ширина 2

Вторая лодка Длина смоченной поверхности 4, ширина 1,5

Как можно задавать длину смоченной пов-ти, если это переменная, такая же, как угол атаки?

Вот если это длина по скуле, тогда получаются такие результаты:
2,0х3: скорость 23,3 км/ч, букс. сопротивление 57,6кг, букс. мощность 5 лс, угол атаки 3,89
1,5х4: мин. скорость глиссирования 27 км/ч, букс. сопротивление 60кг, букс. мощность 6 лс, угол атаки 4,3
В первом случае мотора достаточно для глиссирования с этой скоростью, во втором - нет. В первом случае дельфинирует.
В обоих случаях масса лодки 100 кг, без мотора, полезная загрузка 300 кг, LCG относительная 0,33, мотор Тоха 9,8 с винтом 8,9х8,5.


Сообщение отредактировал arkie: 14 ноября 2018 - 13:14

  • 0

#62 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 14 ноября 2018 - 15:45

Как можно задавать длину смоченной пов-ти, если это переменная, такая же, как угол атаки?

Вот если это длина по скуле, тогда получаются такие результаты:
2,0х3: скорость 23,3 км/ч, букс. сопротивление 57,6кг, букс. мощность 5 лс, угол атаки 3,89
1,5х4: мин. скорость глиссирования 27 км/ч, букс. сопротивление 60кг, букс. мощность 6 лс, угол атаки 4,3
В первом случае мотора достаточно для глиссирования с этой скоростью, во втором - нет. В первом случае дельфинирует.
В обоих случаях масса лодки 100 кг, без мотора, полезная загрузка 300 кг, LCG относительная 0,33, мотор Тоха 9,8 с винтом 8,9х8,5.

Какая методика используется? Хорошо тогда вопрос, какие параметры длина, ширина лодки плоскодонки оптимальны для заданного мотора и веса пусть 450кг. Задача легче выйти на глиссирование.


  • 0

#63 arkie

arkie

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 149 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: прокатное
  • Название: разное

Отправлено 14 ноября 2018 - 17:23

Какая методика используется? Хорошо тогда вопрос, какие параметры длина, ширина лодки плоскодонки оптимальны для заданного мотора и веса пусть 450кг. Задача легче выйти на глиссирование.

Используется симулятор http://www.sounddesi...dex_ru.htm#dwnl

По умолчанию он использует модель Савицкого. Расчёт ведётся по любой лодке из базы, заменив размеры на нужные. Мотор и винт выбираете свой. Размеры лодки он не оптимизирует, т.к. решается только прямая задача. Оптимумы ищите сами.


  • 0

#64 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 14 ноября 2018 - 18:25

Как можно задавать длину смоченной пов-ти, если это переменная, такая же, как угол атаки?

И в чём вы видите проблему? Задаём одной переменной некоторое значение, получаем из уравнения значение другой переменной. Вот вы задаёте относительную LCG=0,33, волевым решением, хотя и не знаете, каким на самом деле будет это значение. В отличие от тяжёлого катера, на лёгкой лодке большая часть нагрузки не привязана жёстко к какому-то положению по длине лодки. То есть уравнение равновесия по диффирентующему моменту удовлетворяется автоматически, просто изменением положения LCG в ту или другую сторону. Поэтому можно считать, двигая груз вдоль лодки, мы можем задать произвольное значение, в разумных пределах, для длины смоченной части днища.

Вот если это длина по скуле, тогда получаются такие результаты:
2,0х3: скорость 23,3 км/ч, букс. сопротивление 57,6кг, букс. мощность 5 лс, угол атаки 3,89
1,5х4: мин. скорость глиссирования 27 км/ч, букс. сопротивление 60кг, букс. мощность 6 лс, угол атаки 4,3
В первом случае мотора достаточно для глиссирования с этой скоростью, во втором - нет. В первом случае дельфинирует.
В обоих случаях масса лодки 100 кг, без мотора, полезная загрузка 300 кг, LCG относительная 0,33, мотор Тоха 9,8 с винтом 8,9х8,5.

Интересно, по какому критерию вы определяете минимальную скорость глиссирования?
  • 0

#65 will

will

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 482 сообщений
  • Из:К-н-А
  • Судно: \
  • Название: /

Отправлено 15 ноября 2018 - 08:30

Используется симулятор http://www.sounddesi...dex_ru.htm#dwnl

По умолчанию он использует модель Савицкого. Расчёт ведётся по любой лодке из базы, заменив размеры на нужные. Мотор и винт выбираете свой. Размеры лодки он не оптимизирует, т.к. решается только прямая задача. Оптимумы ищите сами.

Я бы сильно рекомендовал читающим эти буквы НИКОГДА не пользоваться подобными программами, тем более - бесплатными. Потому что:

1. Неизвестно кто и что там заложил. Квалификация авторов проги неизвестна.

2. У самого Савицкого хватает мути в расчетной схеме. Например - методика годится для расчета только килеватых корпусов. Сам Савицкий не оговаривает это, но по моим прикидкам, угол килеватости должен быть не менее 10 градусов. При меньших углах врет безбожно. Один только угол атаки в степени 1,1 наводит на странные подозрения.

3. Для расчета плоских вполне годится весьма известная формула Зотторфа-Седова-Перельмутра. Неплохо совпадает с данными из других источников для расчета плоских поверхностей. А вот Савицкий для плоских не совпадает ни с чем.

4. Параметры области подпора (между "рут лайн" и "стагнейшн лайн"), зависимость формы и площади от угла килеватости, угла атаки, удлинения, числа Фруда надо искать отдельно, долго и упорно, т.к. вопрос практически не имеет удовлетворительного решения - никто до сих пор не удосужился. У Савицкого вопрос попросту проигнорирован. Есть некие дополнения методики Савицого именно в этой части, вполне правдоподобные по моим прикидкам - а учли это авторы проги? Они сами об этом что-то сказали? Вопрос-то крайне серьезный, особенно в области глиссирующих удлинений менее 2, а это как раз самая востребованная область.


  • 3

#66 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 15 ноября 2018 - 12:44

Сходил по ссылке. Скачал программу. Почитал буквы. Как я понял, программа считает характеристики для лодок и моторов из базы данных. Вроде позволяет занести в тую базу данные замеров скорости готовой лодки, вместе с оборотами двигателя. Не увидел возможности посчитать с её помощью какую-либо произвольную лодку, скажем, плоскодонку с нашими параметрами, если мы каким-то образом не угадаем, какая лодка из существующей базы точно ей соответствует. Ну, облом. Бывает...

Я бы сильно рекомендовал читающим эти буквы НИКОГДА не пользоваться подобными программами, тем более - бесплатными.

А какими бы вы рекомендовали пользоваться программами любителю, собравшемуся ваять свой первый проект? Платными штоле? Может ему и операционную систему и офисные приложения сначала закупить лицензионные?

Потому что:
1. Неизвестно кто и что там заложил. Квалификация авторов проги неизвестна.

Так это для подавляющего большинства программ справедливо, как платных, так и бесплатных. И даже квалификация авторов не гарантирует того, что результаты работы программы будут вменяемыми.

2. У самого Савицкого хватает мути в расчетной схеме. Например - методика годится для расчета только килеватых корпусов. Сам Савицкий не оговаривает это, но по моим прикидкам, угол килеватости должен быть не менее 10 градусов. При меньших углах врет безбожно. Один только угол атаки в степени 1,1 наводит на странные подозрения.

Ну, вам виднее. Буржуи его методикой пользуются вовсю и не жалуются. У них наверное руки коротки раздобыть известную вам, но неизвестную им формулу Зотторфа-Седова-Перельмутра. (Чота какта много афторов у одной формулы.)

3. Для расчета плоских вполне годится весьма известная формула Зотторфа-Седова-Перельмутра. Неплохо совпадает с данными из других источников для расчета плоских поверхностей. А вот Савицкий для плоских не совпадает ни с чем.
...

Можно предположить, что в методике Савицкого были учтены данные экспериментов предшественников, в том числе, того же Зотторфа. Лично меня в его методике соблазнило то, что в ней отсутствует довольно умозрительное предварительное требование "чистого глиссирования" для рассматриваемого объекта, в отличие от методик, с которыми я знакомился ранее. Фактически его методика охватывает часть так называемого "переходного режима", чего чураются остальные методики.
Ну а точность результата расчёта на предварительном этапе проектирования будет заведомо низкой, важнее то, что мы можем сравнивать с помощью этой методики лодки подобные, но с разной шириной, или с разным водоизмещением и видеть разницу в сопротивлении двух сравниваемых корпусов. Даже если кривые сопротивления существенно отличаются от реальных, то у обоих сравниваемых объектов они будут отличаться от натуры в одну и ту же сторону.
  • 0

#67 arkie

arkie

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 149 сообщений
  • Из:СПб
  • Судно: прокатное
  • Название: разное

Отправлено 16 ноября 2018 - 06:05

 Не увидел возможности посчитать с её помощью какую-либо произвольную лодку, скажем, плоскодонку с нашими параметрами, если мы каким-то образом не угадаем, какая лодка из существующей базы точно ей соответствует. Ну, облом. Бывает...

Изначально модель предназначена для обслуживания базы данных с целью определения характеристик винтов, поэтому расчёт сопротивления любых корпусов в ней не предусмотрен.

Однако, провести такой расчёт для любого корпуса возможно: загружаете любую лодку заходите в меню  "Корпус, Параметры". Подставляете любые параметры корпуса и проводите расчёт.  Эти параметры корпуса будут сохраняться в течение всей сессии или пока не загрузите другой корпус. На графиках название корпуса будет иметь звёздочку, чтобы показать, что параметры корпуса изменены.

Именно так я и просчитал варианты, предложенные топикстартером.

Что касается модели сопротивления - реализован алгоритм по известной статье Daniel Savitsky 1964г. Правильность расчёта сопротивления и угла атаки можно проверить, подставив исходные данные по примеру из статьи, где имеется результат.

Можно также воспользоваться расчётом по Савитски в пакете Freeship и сопоставить результаты.


  • 0

#68 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 16 ноября 2018 - 06:58

...
Однако, провести такой расчёт для любого корпуса возможно: загружаете любую лодку заходите в меню  "Корпус, Параметры". Подставляете любые параметры корпуса и проводите расчёт.  Эти параметры корпуса будут сохраняться в течение всей сессии или пока не загрузите другой корпус. На графиках название корпуса будет иметь звёздочку, чтобы показать, что параметры корпуса изменены.
Именно так я и просчитал варианты, предложенные топикстартером.
...

Спасибо за разъяснение.
  • 0

#69 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 16 ноября 2018 - 23:11

Поработал с программой, результат следующий:

сравнивал три модели у всех площадь одинаковая, угол атаки 2.5, вес 400кг

1. Длина 2, Ширина 3: Минимальная скорость выхода на глиссирование 20км.ч

 

Сопротивление 72 на 20, 95 на 27, 125 на 32

 

2. Длина 3, Ширина 2: Минимальная скорость выхода на глиссирование 27км.ч

 

Сопротивление 78 на 27, 92 на 32

 

3. Длина 4, Ширина 1.5: Минимальная скорость выхода на глиссирование 32

 

Сопротивление 82 на 32

 

Выводы по использованию этой программы: Сопротивление у третей лодки на скорости 32 меньше всех, и при скорости 25 я думаю тоже будет меньше чем у всех трех. Хотя лодка идет в переходном режиме. Непонятен график сопротивления у этих лодок до 20км/час, по идее у самой широкой будет максимальное сопротивление преодоления горба. Но подкупает у более короткой и широкой раннее глиссирование. По факту если лодка на глиссирование выйдет короткая, то скорость наберет 25. А вот длинная может до 25 и не дотянуть. 


  • 0

#70 Danev

Danev

    Читая - редактирую

  • Администратор
  • 15 242 сообщений
  • Из:С.-Петербург
  • Судно: Полуглиссер
  • Название: Мальстрём

Отправлено 17 ноября 2018 - 06:18

Поработал с программой, результат следующий:

... Хотя лодка идет в переходном режиме. Непонятен график сопротивления у этих лодок до 20км/час, по идее у самой широкой будет максимальное сопротивление преодоления горба. Но подкупает у более короткой и широкой раннее глиссирование. По факту если лодка на глиссирование выйдет короткая, то скорость наберет 25. А вот длинная может до 25 и не дотянуть. 

По стандартному Савицкому вы переходный режим не посчитаете, при Фруде ниже 3 там цифры лажовые.  


  • 1

#71 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 17 ноября 2018 - 07:32

Я бы сильно рекомендовал читающим эти буквы НИКОГДА не пользоваться подобными программами, тем более - бесплатными. Потому что:
1. Неизвестно кто и что там заложил. Квалификация авторов проги неизвестна.
2. У самого Савицкого хватает мути в расчетной схеме. Например - методика годится для расчета только килеватых корпусов. Сам Савицкий не оговаривает это, но по моим прикидкам, угол килеватости должен быть не менее 10 градусов. При меньших углах врет безбожно. Один только угол атаки в степени 1,1 наводит на странные подозрения.
3. Для расчета плоских вполне годится весьма известная формула Зотторфа-Седова-Перельмутра. Неплохо совпадает с данными из других источников для расчета плоских поверхностей. А вот Савицкий для плоских не совпадает ни с чем.
4. Параметры области подпора (между "рут лайн" и "стагнейшн лайн"), зависимость формы и площади от угла килеватости, угла атаки, удлинения, числа Фруда надо искать отдельно, долго и упорно, т.к. вопрос практически не имеет удовлетворительного решения - никто до сих пор не удосужился. У Савицкого вопрос попросту проигнорирован. Есть некие дополнения методики Савицого именно в этой части, вполне правдоподобные по моим прикидкам - а учли это авторы проги? Они сами об этом что-то сказали? Вопрос-то крайне серьезный, особенно в области глиссирующих удлинений менее 2, а это как раз самая востребованная область.

Седова-Перельмутра методику кто может скинуть, попробуем просчитать и сравним результаты.
  • 0

#72 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 17 ноября 2018 - 08:28

Хм. Интересно, изменилось ли что-нибудь за 10 лет?


  • 0

#73 rn6lek

rn6lek

    Яхтенный капитан

  • Мастер
  • 7 062 сообщений
  • Из:Цимлянск
  • Судно: Яхточка и другие
  • Название: Бобр 2

Отправлено 17 ноября 2018 - 09:20

А может проще поднять описание мотолодок под 10 л.с.? И сравнить? 

Смысл темы получить проект-чертежи судна под 10 л.с. Нет?


  • 1

#74 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 3 162 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 17 ноября 2018 - 09:46

По стандартному Савицкому вы переходный режим не посчитаете, при Фруде ниже 3 там цифры лажовые.  

Гранаты у него не той системы? (с)

 

2 wwwanton.

По поводу "формулы" Зотторфа-Седова-Перельмутра. Из книги Ваганов, "Проектирование скоростных судов":
 

Седов-Перельмутр.GIF


  • 0

#75 wwwanton

wwwanton

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 186 сообщений
  • Из:Москва

Отправлено 17 ноября 2018 - 09:47

А может проще поднять описание мотолодок под 10 л.с.? И сравнить?
Смысл темы получить проект-чертежи судна под 10 л.с. Нет?


Ну раз Вам очевидно поднимите, найдите лодку которая с 400кг пойдёт на тохе10 25км час, сразу скажу winboat46 не идёт, казанка м не идет, автобот не идёт.
  • 0



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 1

1 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей


    mafia