Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2007, Blaðsíða 323
Nokkrir lykilþættir í reiknilíkani
Hér verður í stuttu máli gerð grein fyrir nokkrum lykilþáttum í einstökum hlutum reikni-
líkansins, eins og því er lýst hér að framan.
A Formúlur fyrir særými og skrokkstuðla: Hermirinn reiknar m.a. út hleðsluþunga og
tilheyrandi særými úr höfn, meðaldjúpristu, sjólínulengd, skrokkstuðla, blautt yfirborð
skrokks neðan sjólínu, vindflatarmál - upplýsingar sem nýtast við mótstöðuútreikninga.
B Formúlur fyrir veiðiaðgerðir og notaðan tíma: Hermirinn reiknar m.a. út tímalengd ein-
stakra aðgerða, fjölda toga, köstunar- og hífingartíma, hlutfallið veiðitími/togtími o.fl.
C Formúlur fyrir afla og afurðir: Hermirinn reiknar afla upp úr sjó, magn afurða (auka-
afurðir ef eru) fyllingu lestar, verðmæti afurða o.fl. Ef innsett gildi fyrir afla á togtíma er
það hátt að skipið nær ekki fyrirfram innsettum sjótíma, endurreiknar hermirinn
tímaaðgerðir og styttir veiðiferðina. Þá reiknar hermirinn eldsneytis- og fersk-
vatnsnotkun í lok veiða og að teknu tilliti til afla og afurða um borð þá leiðréttir herm-
irinn særými skips.
D Formúlur fyrir mótstöðu skips: Grunnþáttur í mótstöðuútreikningum er að skipta vatns-
mótstöðunni upp í núningsmótstöðu og öldumyndunarmótstöðu. Við þetta bætist önnur
mótstaða, svo og mótstaða vegna vinds og sjólags. Mótstaða skips er reiknuð út fyrir allar
aðgerðir, byggt er á tilfallandi Froude- og Reynolds-tölu fyrir skip [9].
Vindmótstaða skips er byggð á þekktum formúlum. Eftirfarandi formúla gildir fyrir
vindkraft á skip [1]:
Fw = kwx ax Vr2 x {A\ sin20 + Ap cos20) xfw/cos(aw - 0)
(2)
þar sem: Fw = Vindkraftur í kg, kw = Vindstuðull, reynslustuðull (kw = 0,6), a = Massa-
þéttleiki lofts (a = 0,13 kgnr4sek2), Vr = Vindhraði (afstæður) miðað við skip (hnútar),
A\ = Langskipsflatarmál skips, ofanvarpað (m2), Ap = Þverskipsflatarmál skips, ofan-
varpað (m2), 9 = Horn afstæðs vinds við skipsstefnu (°), fw= Umreikningsstuðull (0,26)
og «w = Horn vindkrafts við skipsstefnu (°).
Formúlur fyrir afstæðum vindhraða (Vr) og afstæðu vindhraðahomi (9) eru eftirfarandi:
V2 = Vw2 - Vb2 + 2 x Vb x (Vw x cos<þ + Vb)
0 = arccos [(Vw x cos0 + V(,)/Vr|
(3)
(4)
þar sem Vw er sannur vindhraði, Vb haldinn hraði skips, hvort tveggja í hnútum, og </>
hornið sem sannur vindur myndar við skipsstefnu.
í formúlunni fyrir vindkraftinum Fw (2) kemur vindflatarmál fram annars vegar ofan-
varpað langskips og hins vegar þverskips. í langskipsflatarmáli er reiknað með skrokk-
fleti ofan sjólínu, heilum lunningum, yfirbyggingum o.þ.h. Þverskipsflatarmál skips er
aftur á móti reiknað samkvæmt formúlu sem tekur að fullu flatarmál yfirbyggingar, en
vigtar ofanvarpað skrokkflatarmál með stuðlinum 0,3.
Skipið þarf einungis að yfirvinna þann hluta vindkraftsins sem kemur á framdrifs-
stefnuna, þ.e. vindmótstöðuna (RSw). Að vísu fæst viðbótar aukin stýrismótstaða til að
vega á móti driftinni [1 ].
E Formúlur fyrir veiðarfæri, mótstöðu þess og aflþörf vindna: I þessum hluta reiknar herm-
irinn hnit hlera í sjónum, sem og mótstöðuþætti einstakra hluta veiðarfærisins (varpa,
hlerar, togvírar o.fl.), togvíraátak og vinduaflþörf. Hér m.a. aflþörf vegna átaksjöfnunar-
búnaðar. Mynd 5 sýnir afstöðu skips og veiðarfæris (dæmi um flotvörpu) í sjónum og
ýmsar mælistærðir sem hermirinn meðhöndlar.
Mynd 5 er í þremur plönum. Myndin tekur mið af Gloriu 2048 flotvörpu með 200 m
gröndurum (og skip í réttum hlutföllum) á 396 faðma dýpi (höfuðlínudýpi) með 700
Tækni- o g vísindagreinar i 321