Efficiency Estimation of Variable Pitch Propeller on Steering Thruster*

Ðèñ.2. Ïîëå çíà÷èòåëüíûõ âûñîò âîëí â áóõòåÏîðòîâàÿ, âîçìîæíûõ ðàç â 100 ëåòÒàáëèöà 2 ðàñ÷åòàõ èñïîëüçîâàíà òðåõìåðíàÿ ãèäðîäèíàìè÷åñêàÿìîäåëü, îñíîâàííàÿ íà ïîëíûõ óðàâíåíèÿõ äâèæåíèÿâÿçêîé íåñæèìàåìîé æèäêîñòè â ïðèáëèæåíèÿõ Áóññèíåñêàè ãèäðîñòàòèêè, óðàâíåíèÿõ ïåðåíîñà òåïëà è ñîëèè óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ìîðñêîé âîäû â ôîðìå ÞÍÅÑÊÎ.Íà ïîâåðõíîñòè æèäêîñòè çàäàåòñÿ êèíåìàòè÷åñêîå óñëîâèåè ðåøàåòñÿ ïðîãíîñòè÷åñêîå óðàâíåíèå äëÿ ñâîáîäíîéïîâåðõíîñòè. Íà äíå è íà òâåðäûõ ãîðèçîíòàëüíûõ ãðàíèöàõçàäàþòñÿ ñîîòâåòñòâåííî êîìïîíåíòû âåêòîðà êàñàòåëüíîãîíàïðÿæåíèÿ òðåíèÿ è óñëîâèå íåïðîòåêàíèÿ ñî ñêîëüæåíèåì.Äëÿ óðàâíåíèé ïåðåíîñà òåïëà è ñîëè íà òâåðäûõãðàíèöàõ ñòàâÿòñÿ óñëîâèÿ òåïëîñîëåèçîëÿöèè. Íà æèäêèõãðàíèöàõ ñòàâÿòñÿ óñëîâèÿ, çàâèñÿùèå îò íàïðàâëåíèÿïîòîêà.  ñëó÷àå âûòåêàþùåãî ïîòîêà çàäàåòñÿ ðàäèàöèîííîåóñëîâèå Çîììåðôåëüäà. Äëÿ ïàðàìåòðèçàöèè âåðòèêàëüíîãîòóðáóëåíòíîãî îáìåíà èñïîëüçóåòñÿ òàêíàçûâàåìàÿ B-L ìîäåëü, ò.å. ðåøàåòñÿ óðàâíåíèå áþäæåòàòóðáóëåíòíîé ýíåðãèè ñ ïðèâëå÷åíèåì ãèïîòåçû Êîëìîãîðîâà,à ìàñøòàá òóðáóëåíòíîñòè îïðåäåëÿåòñÿ ïî èçâåñòíîéôîðìóëå Âîëüöèíãåðà–Ìîíòãîìåðè ñ ïîïðàâêîé íàñòðàòèôèêàöèþ æèäêîñòè.Öèðêóëÿöèÿ Áàëòèéñêîãî ìîðÿ ðàññ÷èòàíà äëÿ 100 ñëîåâôèêñèðîâàííîé òîëùèíû. Öèðêóëÿöèÿ Ôèíñêîãî çàëèâàè â ðàéîíå ãåðìàíñêîãî ïîáåðåæüÿ ðàññ÷èòàíà ñ âåðòèêàëüíûìðàçðåøåíèåì 10 óðîâíåé. Ðàñ÷åòû âûïîëíåíû ñøàãîì 9 êì äëÿ àêâàòîðèè Áàëòèéñêîãî ìîðÿ è 250 ì äëÿÔèíñêîãî çàëèâà ñ øàãîì 1 êì ó ïîáåðåæüÿ Ãåðìàíèè.Óñòàíîâëåíî, íàïðèìåð, ÷òî âåòðîâîé íàãîí â áóõòåÏîðòîâàÿ ìàêñèìàëåí ïðè þæíûõ âåòðàõ è ñîñòàâëÿåò100 ñì ïðè ñêîðîñòè âåòðà 29 ì/c è 140 ñì ïðè ñêîðîñòèâåòðà 32 ì/ñ (ðèñ. 4).Ýêñòðåìàëüíûå çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè âåòðà,ñðåäíèõ âûñîò è ñðåäíèõ ïåðèîäîâ âîëííà âîëíîîïàñíûõ íàïðàâëåíèÿõ íà âõîäå â áóõòóÃðàéôñâàëüäåð-ÁîääåíÏàðàìåòðÑêîðîñòüâåòðà, ì/ñÑðåäíÿÿâûñîòà, ìÑðåäíèéïåðèîä, c1ãîä5ëåò10ëåò20ëåò50ëåò100ëåò16.0 17.5 18.0 20.0 22.0 23.01.4 2.1 2.7 3.3 4.2 4.55.0 7.0 8.0 8.5 10.0 10.5Ðèñ.4. Ñâîáîäíàÿ ïîâåðõíîñòü (ñì) â ðàéîíå áóõòûÏîðòîâàÿ ïðè þæíîì âåòðå 32 ì/ñÂåòðîâîé íàãîí ó ïîáåðåæüÿ Ãåðìàíèè ìàêñèìàëåí ïðèñåâåðî-âîñòî÷íûõ âåòðàõ è äîñòèãàåò 120 ñì ïðè ñêîðîñòèâåòðà 23 ì/ñ (ðèñ. 5).Ðèñ.3. Ïîëå çíà÷èòåëüíûõ âûñîò âîëí, âîçìîæíûõ ðàçâ 100 ëåò â áóõòå Ãðàéôñâàëüäåð-ÁîääåíÐÀÑ×ÅÒ ÒÅ×ÅÍÈÉ È ÊÎËÅÁÀÍÈÉ ÓÐÎÂÍßÏÐÈ ÝÊÑÒÐÅÌÀËÜÍÛÕ ÇÍÀ×ÅÍÈßÕ ÂÅÒÐÀÐèñ. 5. Ñâîáîäíàÿ ïîâåðõíîñòü (ñì) ó ïîáåðåæüÿÃåðìàíèè ïðè ñåâåðî-âîñòî÷íîì âåòðå 23 ì/ñÏîâåðõíîñòíûå òå÷åíèÿ â áóõòå Ïîðòîâàÿ ìàêñèìàëüíûâ ïðèáðåæíûõ ðàéîíàõ è äîñòèãàþò 20–30 ñì/c â ñåâåðíîìíàïðàâëåíèè. Ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ ñêîðîñòèòå÷åíèé â ïðèäîííîé îáëàñòè ïðèóðî÷åíû ê öåíòðó áóõòûè äîñòèãàþò 10–15 ñì/ñ â þæíîì íàïðàâëåíèè (ðèñ.6).112 Ìîðñêîé âåñòíèê ¹ 3(15), 2005