Устройство и оборудование судов (стр. 2 из 5)

1.4. Определение основных элементов грузового теплохода.

Основными элементами грузовых теплоходов, подлежащими определению на начальной стадии проектирования, являются:

- водоизмещение судна,

- главные размерения корпуса,

- коэффициенты полноты,

- мощность силовой установки.

Эти элементы определяются по эмпирическим формулам, большое число которых предложено разными авторами, а также с использованием данных по судну-прототипу.

Для определения водоизмещения в данном проекте используется метод коэффициента утилизации

(1,11)

Где G – грузоподъемность судна,

η – коэффициент утилизации, определённый как отношение грузоподъемности судна к его водоизмещению.

Для проектируемого судна η вычисляется путём использования данных по судну-прототипу, с введением корректирующей поправки, учитывающей отклонение основных характеристик судна-прототипа от корректируемого судна.

(1,12)

Где

- коэффициент утилизации судна-прототипа, определяемый по выражению (1,11);

- приращение коэффициента утилизации, обусловленное изменением характеристик проектируемого судна.

Расчётное выражение для приращения

имеет вид:

Где:

LBH – кубический модуль определяемый по выражению

ε – коэффициент учитывающий неплотность заполнения трюма грузом

( ε = 1,0-1,10 ) – в данной работе значение ε принято равным 1,05

υ – удельный погрузочный объём груза, величина которого указывается в задании, или принимается в зависимости от рода груза ; в данной работе значение υ принято равным 1,2.

G-грузоподъёмность судна

- относительное значение длин форпика и ахтерпика, машинного отделения и люкового закрытия трюмов соответственно.

- относительные значения суммарной ширины бортового набора и ширины люка;

- относительные значения палубного и днищевого набора;

- относительное значение высоты комингса люка.

Используя среднестатистические значения указанных параметров, приведённых в Приложении 10, принимаем для данной работы :

Далее в расчётах значения и величины отмеченные знаком «’» относятся к судну прототипу.

С – адмиралтейский коэффициент

Вычисление значения адмиралтейского коэффициента судна-прототипа, производится исходя из формулы расчёта общей мощности судовой энергетической установки

Где: Д’ – водоизмещение судна-прототипа т,

U’ – скорость судна-прототипа км/ч,

С’ – адмиралтейский коэффициент судна-прототипа.

- суммарная мощность силовой установки судна-прототипа

Отсюда:

Значение адмиралтейского коэффициента для проектируемого судна вычисляется по формуле:

(1,17)

Где :

(1,18)

В приведённых выражениях –

С’ – адмиралтейский коэффициент судна прототипа,

U’ – скорость судна-прототипа (м/с),

U’ – скорость проектируемого судна (м/с),

Fr’ – число Фруда судна прототипа,

Где L’ – длинна судна-прототипа (м),

g - ускорение свободного падения (9,81 м/с)

Далее поэтапно определяем необходимые величины:

Также для определения

необходимо вычислить

Измеритель расхода топлива и смазки

Где t – автономность плавания в сутках в данной работе принято считать равным

q - удельный расход топлива, q = 0,23 / 0,24 кг/кВт ч – в данной работе значение q принято считать равным 0,223 кг/кВт ч

k – коэффициент, учитывающий расход топлива и смазки на вспомогательные и бытовые нужды – в данной работе значение k принято считать равным 0,22

тогда:

Исходя из численности экипажа проектируемого судна 10 человек и автономность 10 суток, рассчитываем:

Полученные значения, необходимые для вычисления приращения коэффициента утилизации

подставляем в выражение

Отсюда:

Тогда:

Главные размерения и коэффициенты полноты определяются следующим образом:

Если осадка судна не ограничена, то можно, используя характеристики близких судов-прототипов, задаться соотношениями главных размерений:

Значения коэффициента полноты водоизмещения δ – принимается равным величине данного параметра судна-прототипа = 0,857

Далее, исходя из уравнения плавучести:

при ρ = 1т/м³ ,

Для проектируемого судна определяем следующие величины:

Полученная в результате вычислений осадка проектируемого судна отвечает требованиям обеспечения запаса по глубине под днищем при имеющихся гарантируемых габаритах судового хода. Поэтому осадка проектируемого судна принимается равной осадке судна-прототипа – 1,6м.

Так как

→