Tuiscint a fháil ar phrionsabail na gcomhlachtaí ar snámh uisce: Mínítear buacacht agus cobhsaíocht

Prionsabal buacachta 1.
Is é buacacht an fórsa aníos a chuirtear i bhfeidhm ar rud i leacht. Cinntear méid an fhórsa seo de réir mheáchan an leachta a díláithríonn an réad. Deir an prionsabal seo, a fuair an sean -scoláire Gréagach Archimedes agus ar a dtugtar prionsabal na n -Archimedes, a deir:
Tagann aon rud a thumadh i leacht i bhfeidhm ar fhórsa buacach aníos atá cothrom le meáchan an leachta a díláithríonn an réad.
Éifeacht na buacachta:
Nuair a Corp ar snámh uisce Tá an réad tumtha in uisce, cuireann an t -uisce fórsa aníos ar an réad, rud a fhágann go bhfuil sé ag snámh. Nuair a bhíonn buacacht an réada san uisce cothrom lena mheáchan, fanfaidh an réad ar an dromchla.
Cinneann an gaol idir dlús an réada snámh agus dlús an uisce an féidir leis an réad snámh. Má tá dlús an réada níos mó ná dlús an uisce, ní leor an buacacht chun tacú le meáchan an chuspóra, agus rachaidh an réad go tóin poill. Os a choinne sin, má tá dlús an réada níos lú ná an t -uisce, is leor an buacacht chun tacú leis an réad, agus beidh an réad ag snámh.
An gaol idir buacacht agus toirt réada:
Dá mhéad toirt an ruda, is mó an t -uisce a easáitíonn sé, agus dá bhrí sin is mó a bhuacacht. Mar shampla, is féidir le long mhór, cé go bhfuil sé an -trom, snámh toisc go n -eascraíonn a toirt go leor uisce.

Gaol idir buacacht agus dlús leachtach:
Is iondúil go mbíonn dlús an uisce 1000 kg/m³. Tá dlús níos airde ag uisce salainn nó ag sáile, rud a chiallaíonn go bhfuil sé níos dóchúla go mbeidh rudaí in uisce salainn ag snámh. Soláthraíonn leachtanna níos dlúithe buacacht níos mó.

2. Cobhsaíocht
Tagraíonn cobhsaíocht réad ar snámh dá chumas cothromaíocht a choinneáil ar dhromchla an uisce. Murab ionann agus rudaí atá ina stad, ní mór do rudaí ar snámh déileáil le suaitheadh ​​seachtrach mar thonnta agus gaoth.

Cobhsaíocht tosaigh:
Lárionad Domhantarraingt: Is é lár an domhantarraingthe réada an pointe ina dtagann na fórsaí domhantarraingthe go léir le chéile. Tá dlúthbhaint ag cobhsaíocht réad ar snámh le suíomh a lár domhantarraingthe.
Ionad na buacachta: Is é lár na buacachta an pointe ina gcuireann an t -uisce a fhórsa buacach ar an réad ar snámh. Nuair a dhéantar réad ar snámh a thumadh in uisce, déantar buacacht an uisce a dháileadh go cothrom, agus is é lár na buacachta lár na domhantarraingthe ag a gcuireann an t -uisce a fhórsa buacach ar an réad ar snámh.

Gaol idir lár na domhantarraingthe agus lár na buacachta: Chun cobhsaíocht réad snámh a chinntiú, ba chóir go mbeadh lár na buacachta díreach faoi bhun lár na domhantarraingthe. Nuair a bhíonn tilts réada ar snámh, gintear chasmhóimint idir a lár na buacachta agus lár na domhantarraingthe, rud a fhágann go bhfillfidh sé ar a stát cothromaíochta bunaidh.

Cobhsaíocht tar éis tilt:
Nuair a bhíonn tilts réada ar snámh, buacacht agus domhantarraingt fós ag gníomhú air. Mar gheall ar na suíomhanna éagsúla atá ag lár na buacachta agus lár na domhantarraingthe, gintear chasmhóimint athchóirithe, rud a fhágann go bhfillfidh an réad ar a shuíomh cothrománach.

Torque Athchóirithe: Má tá lár na buacachta níos airde ná lár na domhantarraingthe, méadaíonn an uillinn tilt. Má tá lár na buacachta níos ísle ná lár an domhantarraingthe, tarraingíonn an chasmhóimint athbhunaithe an rud ar ais go dtí a shuíomh cothromaíochta.

Cobhsaíocht dhinimiciúil:
Maidir le rudaí ar snámh dinimiciúil ar nós longa agus ardáin ar snámh, is féidir le suaitheadh ​​seachtrach (mar shampla tonnta agus gaoth) an rud a chur faoi deara go dinimiciúil. Sa chás seo, bíonn tionchar ag an chasmhóimint agus ar fhriotaíocht uisce athbhunaithe i gcomhar le cobhsaíocht an réada.

Tionchar na dtonnta ar chobhsaíocht: airde tonn, tréimhse, agus treo go léir a théann i bhfeidhm ar chobhsaíocht dhinimiciúil réad snámh. Is iondúil go mbreathnaíonn dearaí ardán ar snámh na tosca seo chun cobhsaíocht a chinntiú i gcoinníollacha éagsúla na farraige.

3. Fachtóirí a théann i bhfeidhm ar chobhsaíocht réada ar snámh
Ní hamháin go bhfuil cobhsaíocht réada ar snámh faoi rialú dlíthe na fisice ach go bhfuil tionchar ag ilfhachtóirí air freisin:
Éifeacht an chruth:
Bíonn tionchar díreach ag cruth geoiméadrach réad ar snámh ar shreabhadh uisce agus ar dháileadh na buacachta. Mar shampla, tá an -chontúirt ag baint le cabhlach fada, agus is dóchúla go gcoinneoidh sé cothromaíocht.
Dearadh sruthlínithe: I gcás rudaí ar snámh ardluais (mar shampla longa agus daoine a bhíonn i láthair), cabhraíonn dearadh sruthlínithe le friotaíocht uisce a laghdú, le cobhsaíocht agus le héifeachtúlacht a fheabhsú.
Dlús ábhair:
Tá dlús ábhair réad snámh ríthábhachtach dá bhuacacht. Tá dlúis níos ísle ag ábhair éadroma (mar shampla adhmad, plaisteach, agus cóimhiotail alúmanaim) agus tá siad níos buaine.
Má tá dlús ábhair níos mó ná dlús uisce (mar iarann ​​nó cruach), beidh an réad ag dul go tóin poill fiú má tá sé mór. Dá bhrí sin, is minic a úsáidtear struchtúir log nó ábhair éadroma i ndearaí réada ar snámh chun buacacht a chinntiú.
Dlús uisce:
Bíonn tionchar ag teocht, salandacht agus brú ar dhlús uisce. Mar shampla, tá dlús an uisce mara (thart ar 1025 kg/m³) níos airde ná dlús fionnuisce (thart ar 1000 kg/m³). Dá bhrí sin, is iondúil go n -éilíonn dearaí do struchtúir ar snámh san aigéan níos mó airde ar bhuacacht agus ar chobhsaíocht ná ar dhearaí le haghaidh fionnuisce.

Teocht: Tá dlús níos ísle ag uisce te ná uisce fuar, mar sin tá níos lú buacachta ag struchtúir ar snámh in uiscí te.

4. Dearadh agus cur i bhfeidhm struchtúir ar snámh
Agus struchtúr ar snámh á dhearadh, is gá riachtanais buacachta, cobhsaíochta agus feidhmithe praiticiúla a chothromú. Teastaíonn struchtúir éagsúla ar snámh ó iarratais éagsúla.

Ardáin loinge agus ar snámh:
Dearadh loinge: Ní mór do dhearadh Hull ní hamháin buacacht agus cobhsaíocht a bhreithniú, ach freisin fachtóirí mar iniomparthacht agus luas. Ba chóir lárionad domhantarraingthe na loinge a choinneáil íseal chun cosc ​​a chur ar chapáil. Is iondúil go n -áirítear i ndearaí Hull il -urranna uiscedhíonacha chun buacacht a mhéadú agus friotaíocht capsize a mhéadú.

Ní mór ardáin ar snámh, amhail tuirbíní gaoithe ar snámh agus gléasraí cumhachta gréine ar snámh, a dhearadh chun a chinntiú gur féidir leis an ardán ualaí dinimiciúla a sheasamh (gaoth, tonnta, etc.) agus go bhfuil dóthain friotaíochta gaoithe agus tonnta aige. Struchtúir ar snámh agus forbairt éiceolaíoch:
Cumhacht ghaoithe ar snámh: Le méadú na cumhachta gaoithe amach ón gcósta, is limistéar te iad ardáin ghaoithe ar snámh. Mar gheall ar theorainneacha doimhneachta uisce, ní mór go leor tuirbíní gaoithe a bheith ag snámh ar an dromchla. Ní mór na hardáin seo a dhearadh chun cobhsaíocht a choinneáil le himeacht ama faoi thionchar na dtonnta agus na gaoithe.
Fuinneamh gréine ar snámh: Is iondúil go n -úsáidtear córais phainéil gréine ar snámh ar dhromchla na lochanna, na n -aibhneacha, nó na n -aigéan, ag baint úsáide as éifeacht fuaraithe an uisce chun éifeachtúlacht na gceall a fheabhsú. Éilíonn dearaí den sórt sin gur féidir leis an gcóras snámh tionchar na bhfachtóirí nádúrtha amhail tonnta agus gaotha láidre a sheasamh.

5. Samplaí Iarratais
Ardáin Eischósta: Mar ardáin druileála ola amach ón gcósta teastaíonn aird ar leith ar a ndearadh le haghaidh cobhsaíochta i ngaotha agus i dtonnta láidre. Ní mór go mbeadh ardáin ar snámh in ann cothromaíocht a choinneáil i gcoinníollacha éagsúla na farraige.
Droichid agus ardáin ar snámh: Is struchtúir iad droichid ar snámh atá deartha chun limistéir éagsúla a nascadh ar uisce, a úsáidtear go minic le haghaidh tarrthála éigeandála agus iompar gearrthéarmach. Ní mór dóibh cobhsaíocht a chinntiú faoi luaineachtaí taoide agus tionchair tonnta.
Trealamh Spóirt Uisce: Ní mór an trealamh sin mar bháid sheoltóireachta agus ar chláir mhúscailte a dhearadh ní hamháin le haghaidh buacachta ach freisin le haghaidh gluaiseachta agus cobhsaíochta sruthlínithe. Is príomhfhachtóirí iad seolta, lár na cumraíochta domhantarraingthe, agus córais rialaithe a théann i bhfeidhm ar chobhsaíocht struchtúir ar snámh.

6. Turgnamh agus insamhalta
Turgnamh fisiciúil: Soláthraíonn turgnaimh a thomhaiseann feidhmíocht struchtúir ar snámh faoi choinníollacha éagsúla uisce sonraí fíor-dhomhanda le haghaidh dearaidh. Is iondúil go ndéantar na turgnaimh seo i dtimpeallacht umar nó in insamhladh chun cumais buaca, cobhsaíochta agus cumais farraige a thástáil.
Dinimic Sreabhán Ríomhaireachtúil (CFD):
Déanann insamhaltaí CFD an buacacht, an tarraing, agus na fórsaí tonn a ionsamhlú ag gníomhú ar struchtúr ar snámh in uisce. Ag baint úsáide as modhanna uimhriúla, is féidir le hionsamhlúcháin CFD iompar struchtúir ar snámh a anailísiú agus a thuar i gcoinníollacha casta uisce.
Cabhraíonn na hionsamhlúcháin seo le hinnealtóirí lochtanna deartha féideartha a aithint roimh ré agus cruth agus struchtúr an struchtúir ar snámh a bharrfheabhsú chun cobhsaíocht agus sábháilteacht fhoriomlán a fheabhsú. $ $