Курсовая работа по гидромеханике

В работе рассматривается цилиндрический понтон с плоскими, перпендикулярными его оси торцами, который плавает в морской воде с плотностью ρ=1.025 т/м3.
Длина понтона L=15 м, диаметр торцов D=3.5 м.
Понтон разделен поперечными водонепроницаемыми переборками на 3 равных по длине отсека.
Масса пустого понтона m0 составляет 5% массы воды в объеме, ограниченном наружной поверхностью понтона.
Объем конструкций понтона, включая обшивку, полагается пренебрежимо малым.
Состав входящих в работу задач и их решения приведены ниже.
...

Задача 1.
Осадка понтона равна D/2. Найти силу избыточного гидростатического давления, действующего на участок наружной обшивки отсека понтона, ограниченной по его поперечному сечению центральными углами, равными 30 и 60, отсчитывая их по часовой стрелке от ватерлинии

Задача 2.
Определить вертикальное усилие, необходимое для подъёма понтона с илистого грунта , если все отсеки затоплены водой и с ней сообщаются , ось понтона находится на глубине, равной D , а днище соприкасается с грунтом на участке шириной α =D/4.
В расчётах принять, что давление на наружную поверхность понтона в зоне его контакта с грунтом в момент отрыва понтона от грунта равно нулю.

Задача 3.
Рассмотрим понтон как цилиндр, находящийся в безграничной идеальнойжидкости, однородный поток которой набегает на него перпендикулярно оси симметрии понтона со скоростью V0, построить картину линий тока течения для поперечного сечения цилиндра, пренебрегая конечностью его размаха

Задача 4.
На описанное течение наложить плоский вихрь интенсивностью I.
Построить эпюру гидродинамических давлений на поверхности цилиндра и график изменения скорости потока вдоль оси Oy.
Определить положение критических точек и найти действующую на цилиндр подъёмную силу.

Задача 5.
Как известно, в случае поперечного движения кругового цилиндра область автомодельности наступает при достижении значения числа Рейнольдса.
Определить скорость понтона Vm, соответствующую , сопротивление понтона Rx на скорости Vo и построить график зависимости величины Rx от скорости в интервале от Vm до 1,5Vo , полагая, что понтон движется в морской воде с температурой , а коэффициент сопротивления для него в зоне автомодельности равен 0,8.
Найти значение скорости модели понтона Voм, выполненной в масштабе , при которой обеспечивается моделирование движения понтона со скоростью Vо по числу Рейнольдса.
Определить сопротивление модели на скорости Voм, и сравнить его с сопротивлением понтона на скорости Vо.
В расчётах принять, что модель испытывается в пресной воде при

Задача 6.
Закреплённый на дне водоёма глубиной Н понтон освобождается от удерживающих его связей и всплывает.
Найти зависимость скорости его всплытия от времени v(t), определить время всплытия до момента соприкосновения со свободной поверхностью и скорость в этот момент.

Задача 7.
Закреплённый на дне водоёма глубиной Н понтон освобождается от удерживающих его связей и всплывает (рис 6.1).
Найти зависимость скорости его всплытия от времени v(t), определить время всплытия до момента соприкосновения со свободной поверхностью и скорость в этот момент.
Инерционной силой пренебречь.

Курсовая работа складывается из решений серии задач, связанных единым объектом изучения - цилиндрического понтона с плоскими перпендикулярными его оси торцами, который плавает в морской воде с плотностью ρ=1.025 т/м3.
Понтон разделен поперечными водонепроницаемыми переборками на 3 равных по длине отсека.
Масса пустого понтона m0 составляет 5% массы воды в объеме, ограниченном наружной поверхностью понтона.
Объем конструкций понтона, включая обшивку, полагается пренебрежимо малым.
Во всех случаях дифферент понтона равен нулю.
Состав задач, исходные данные для их решения и требования к оформлению отчета о курсовой работе приведены в Методических указаниях (1).