Количество воды, поступающеё в отсек через пробоину, определяется по формулам:
Q = µF (м³/с) (5)
Q = 0,7 · 0.5 = 2,69 (м³/с);
Q = 60µF (м³/мин.) (6)
Q = 60 · 0,7 · = 161,4 (м³/мин.);
µ - коэффициент расхода – он нужен, так как пробоина – это рваная рана, поэтому завихрения воды могут быть различными(µ = 0,65÷0,75; для больших пробоин значение коэффициента больше; в данном случае µ = 0,7);
F – площадь пробоины (м²);
g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения;
Нв – расстояние от ватерлинии до центра пробоины (м).
При переменном напоре вместо НВ следует подставить (Hв – hв) – разность между уровнями ватерлинии и воды в отсеке над центром пробоины.
Рисунок 1 вид пробоины
В справочниках значения Q в зависимости от F и Hв даются в виде графиков или таблиц. Если пробоина бортовая, то процесс затопления отсека состоит из двух периодов: затопления объёма V₁ (от днища до центра пробоины) и затопления объёма V₂ (от центра пробоины до ватерлинии).
Продолжительность первого периода в минутах равна:
t₁ = = ,(7)
Во втором периоде гидростатический напор (Hв – hв) является переменной величиной. Его значение зависит от высоты воды в отсеке над пробоиной hв. Время затопления верхней части отсека рассчитывается по формуле:
t₂ = .(8)
Общее время затопления отсека до ватерлинии в минутах
t = t₁ + t₂ = (₁ + 2₂) / Q . (9)
Если пробоина днищевая, то:
t = / Q ,(10)
где – объём отсека от днища до ватерлинии ( = + ).
Как бы ни были мощны водоотливные средства судна, они не в состоянии справиться с откачкой воды, вливающейся в отсек даже через среднюю пробоину.
Расчёты показывают, что через пробоину площадью F = 0,2 м² (при диаметре пробоины ≈ 0,5 м), расположенную на глубине Hв = 4 м, интенсивность поступления воды в отсек будет равна 55 м³/мин., или 3300 м³/ч, а при пробоине F = 1 м² (при диаметре пробоины ≈1,13 м) – 320 м³/мин., или 1900 м³/ч. В то же время самые мощные водоотливные средства имеют подачу не более 1000 т/ч.
Рассчитываю – объём отсека от днища до центра пробоины и – объём отсека от центра пробоины до ватерлинии.
= ι · b · (T – Hв) (м³)
= 23 · 18 · (7,39 – 4) = 1403,46 (м³);
= ι · b · Hв (м³)
= 23 · 18 · 4 = 1656 (м³),
где ι – длина затопленного отсека (м);
b – ширина затопленного отсека (м).
Рассчитываю полный объём затопленного отсека:
= +
= 1403,46+ 1656= 3059,46 (м³).
Рассчитываю время затопления нижней части отсека по формуле (7):
t₁ = = = 8,7 (мин.) .
Рассчитываю время затопления верхней части отсека по формуле (8):