§ 10.3. Устойчивост на триене
Съпротивлението на триене на кораба е резултатната сила, дължаща се на напреженията на срязване върху мократа повърхност на корпуса, проектирана върху посоката v на скоростта на кораба.
При определяне на съпротивлението на триене на съда е обичайно съпротивлението на триене на хидродинамичната гладка повърхност на корпуса Rtpi да се разделя на съпротивлението поради неговата грапавост Rsh.
където ζtp е коефициентът на съпротивление на триене на хидродинамичната гладка повърхност на тялото;
ζsh - коефициент на грапавост на повърхността на тялото (доплащане за грапавост).
При определяне на коефициента ζtp се приема, че
ζtp=
където
ζtgp - коефициент на съпротивление на триене на хидродинамична гладка еквивалентна плоча.
Еквивалентната плоча се разбира като плоска тънка правоъгълна плоча, чиято дължина е равна на дължината на съда, а повърхността е равна на мократа повърхност на корпуса. Плочата е разположена по протежение на потока и тече наоколо със скорост, равна на скоростта на кораба. Характерът на флуидния поток в граничния слой на плочата съответства на режима, характерен за съда.
Гладката повърхност на тялото се различава от гладката еквивалентна плоча по своята кривина, която се отчита от фактора
коефициентът на съпротивление на хидродинамично гладко тяло се различава малко от коефициента на съпротивление на плочата.
Тъй като съпротивлението на триене се дължи на вискозитета на течността, коефициентът ζtp зависи от числото на Рейнолдс. За турбулентен поток, типичен за движението на риболовни кораби, коефициентът на съпротивление на гладка повърхност на корпуса може да се изчисли с помощта на формулата на Прандтл-Шлихтинг:
ζtp = 0,455 (log Re) -2,58
Числото на Рейнолдс Re = vL /ν се изчислява при дадена скорост на кораба v и кинематичен коефициент на вискозитет ν, който може да се приеме равен на 1,57 10 -6 m 2 /s за стандартна температура на водата от 4 0 C. За риболовни кораби коефициентът ζtp е 1,5
Влиянието на грапавостта се отчита чрез коефициента на грапавост ζsh. Разграничете общата и локалната грапавост на повърхността на тялото.
Цялостната грапавост се дължи на сравнително равномерно разпределени по повърхността на тялото неравности, чиято величина зависи от повърхностния материал и качеството на неговата обработка, от вида на метода на покритие и условията за неговото нанасяне. По време на навигацията на кораба общата грапавост се увеличава поради разрушаване на покритието (по-специално боядисване), корозия и замърсяване на повърхността на корпуса.
Локалната грапавост се дължи на локални неравности и издатини или вдлъбнатини, които са отделени една от друга на голямо разстояние в сравнение с техния размер (заварки, козирки на обтекатели, външни решетки и др.). За кораби със заварени корпуси със средни и ниски относителни скорости ζsh = (0,3
Приблизително 60% от допустимата грапавост е съпротивлението от боядисването на външната обшивка; 20% - устойчивост на заварки; 15% - изрези и ниши и 5% - вълнообразност на повърхността. След една година експлоатация, поради корозия на корпуса, допустимата грапавост се увеличава с 3
