Введите строку (водоизмещение 45 000 т 14 уз 9 000 кВт новая скорость 12 уз) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.
Введите известную точку — скорость и мощность, при желании водоизмещение и суточный расход топлива, — и новую скорость, новую мощность или новое водоизмещение, и калькулятор покажет адмиралтейский коэффициент, мощность в новой точке и изменение в процентах, или скорость для новой мощности, а с суточным расходом — расход в сутки и на милю. По введённому коэффициенту C он находит мощность для скорости или скорость для мощности. Расчёт показан по шагам с вашими числами, кривая закона куба нарисована через известную точку, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.
Адмиралтейский коэффициент и закон куба годятся для небольших изменений около известного состояния того же судна; закон куба — приближение, и действительный показатель степени меняется с корпусом, диапазоном скоростей, обрастанием и погодой. Калькулятор не даёт рекомендуемых скоростей и обещаний экономии и не считает сопротивление и гребной винт: только арифметика по вашим числам.
C = D^(2/3) x V^3 / P, водоизмещение D в т, скорость V в узлах, мощность P в кВт. При 45 000 т, 14 уз и 9 000 кВт: 45 000^(2/3) = 1 265,1, 14^3 = 2 744, C = 1 265,1 x 2 744 / 9 000 = 385,7. Мощность — на валу или эффективная, как введена, одна и та же в обеих точках.
При том же водоизмещении P2 = P1 x (V2 / V1)^3: на 12 уз вместо 14 уз — 9 000 x 0,6297 = 5 668 кВт, на 37,0 % меньше. С новым водоизмещением добавляется множитель (D2 / D1)^(2/3); от 30 000 т в балласте к 52 000 т в грузу это 1,443. Обратно: V2 = V1 x (P2 / P1)^(1/3).
Суточный расход топлива меняется как мощность: 32 т/сут при 14 уз дают 22,78 т/сут при 12,5 уз. Расход на милю — суточный расход на 24 x V: 95,2 кг при 14 уз и 75,9 кг при 12,5 уз, то есть как квадрат скорости, (12,5 / 14)^2 = 0,797.
| Величина | Формула | Пояснение |
|---|---|---|
| Адмиралтейский коэффициент | C = D^(2/3) x V^3 / P | D — водоизмещение в т, V — скорость в узлах, P — мощность в кВт, на валу или эффективная: одна основа в обеих точках |
| Новая скорость | P2 = P1 x (V2 / V1)^3 | закон куба, то же водоизмещение |
| Новое водоизмещение | P2 = P1 x (D2 / D1)^(2/3) x (V2 / V1)^3 | C тот же в обеих точках |
| Скорость для мощности | V2 = V1 x (P2 / P1)^(1/3) | по C: V = (C x P / D^(2/3))^(1/3) |
| Мощность по C | P = D^(2/3) x V^3 / C | на той же основе, на которой взят C |
| Суточный расход топлива | F2 = F1 x P2 / P1 | т/сут; меняется как мощность |
| Расход на милю | F / (24 x V) | т на морскую милю; при том же водоизмещении как V^2 |
| Единицы | 1 hp = 0,7456999 кВт; 1 л. с. = 0,7354988 кВт | 1 уз = 1852 м/ч; 1 м/с = 3600 / 1852 уз |
Водоизмещение — в т, скорость — в узлах, мощность — в кВт; лошадиные силы переводятся в кВт, скорость в м/с — в узлы. Коэффициент C зависит от единиц: с другими единицами получится другое число. Соотношения годятся для небольших изменений около известного состояния того же судна.
Определение адмиралтейского коэффициента C = D^(2/3) x V^3 / P с водоизмещением в тоннах, скоростью в узлах и мощностью в кВт дают морская техническая энциклопедия и справочный инструмент по теории корабля; водоизмещение в степени 2/3 входит в само определение. То, что мощность, а с ней суточный расход, меняется примерно как куб скорости, а расход на заданное расстояние — как квадрат скорости, приводят независимое исследование 2012 года о снижении скорости судов и межправительственное руководство по энергоэффективности судов; статья судового механика даёт суточный расход пропорциональным водоизмещению в степени 2/3 и кубу скорости. Что закон куба держится около проектной скорости и слабее на других скоростях, показывает исследование суточных донесений танкеров 2020 года, а исследование 2012 года добавляет, что для судов с большей полнотой обводов его нельзя считать заданным; что обрастание и погода меняют мощность для данной скорости, пишут морская энциклопедия (морской запас мощности) и та же статья судового механика. Множители единиц — по справочнику национального метрологического института по единицам СИ и по энциклопедической статье о лошадиной силе.
C = D^(2/3) x V^3 / P, где водоизмещение D в т, скорость V в узлах, мощность P в кВт. При 45 000 т, 14 уз и 9 000 кВт: 45 000^(2/3) = 1 265,1 и 14^3 = 2 744, поэтому C = 1 265,1 x 2 744 / 9 000 = 385,7. Мощность можно ввести на валу или эффективную мощность двигателя: калькулятор берёт введённую и называет её основу. В обеих точках основа должна быть одна и та же, иначе сравниваются разные величины.
При том же водоизмещении по закону куба P2 = P1 x (V2 / V1)^3. От 9 000 кВт при 14 уз на 12 уз: (12 / 14)^3 = 0,6297, поэтому P2 = 9 000 x 0,6297 = 5 668 кВт, на 37,0 % меньше. То же следует из C: при одном C на обеих скоростях мощность меняется как куб скорости. Это арифметика закона куба, а не измеренная мощность.
Через водоизмещение в степени 2/3: P2 = P1 x (D2 / D1)^(2/3) x (V2 / V1)^3, при этом C остаётся тем же. От 8 500 кВт при 15 уз в балласте при 30 000 т к состоянию в грузу при 52 000 т на той же скорости: (52 000 / 30 000)^(2/3) = 1,443, поэтому P2 = 12 265 кВт. Такое большое изменение показывается с предупреждением: коэффициент рассчитан на небольшие изменения около известного состояния.
Суточный расход меняется как мощность, то есть при том же водоизмещении как куб скорости; расход на милю — это суточный расход на 24 x V, поэтому он меняется как квадрат скорости. От 32 т/сут при 14 уз и 9 000 кВт на 12,5 уз: (12,5 / 14)^3 = 0,7118, то есть 22,78 т/сут; на милю 32 / (24 x 14) = 95,2 кг при 14 уз и 22,78 / (24 x 12,5) = 75,9 кг при 12,5 уз, отношение (12,5 / 14)^2 = 0,797.
Для небольших изменений около известного состояния того же судна. Закон куба — приближение: действительный показатель степени меняется с обводами корпуса и диапазоном скоростей, и исследования суточных судовых донесений показывают, что он лучше всего держится около проектной скорости. Обрастание корпуса и винта и погода тоже меняют мощность для данной скорости. Калькулятор предупреждает, если новая скорость или водоизмещение отличаются от известных больше чем на 20 %, и не даёт рекомендуемых скоростей и обещаний экономии.
Водоизмещение в т; скорость в узлах или м/с; мощность в кВт, МВт, hp (bhp, shp) или л. с., где 1 hp = 0,7456999 кВт и 1 л. с. = 0,7354988 кВт; суточный расход в т/сут; коэффициент — как C 480. Вторая скорость, мощность или водоизмещение либо отмеченные словом «новая» — это новая точка. С коэффициентом C — одно водоизмещение и что-то одно: скорость или мощность. Обороты вала в об/мин и дедвейт не используются.
Калькулятор показывает арифметику скорости, мощности и топлива. Если нужны детали главного двигателя, валопровода или гребного винта, отправьте строку из калькулятора вместе с данными двигателя и фото таблички, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.
