- •Определение проектных характеристик грузовых судов
- •Введение
- •Рекомендация по выполнению вычислений
- •Список наиболее важных обозначений
- •Анализ и выбор прототипа
- •Задание
- •Задание
- •Дополнительные условия
- •Выбор прототипа
- •Перевозимые грузы и выбор характеристики грузовместимости
- •Переработка грузов
- •Выбор класса судна и количества экипажа Выбор класса судна
- •Выбор количества экипажа
- •Определение элементов проектируемого судна
- •Определение водоизмещения судна
- •Определение мощности энергетической установки
- •Определение главных размерений судна
- •Для танкеров, лесовозов, навалочников
- •Для сухогрузов
- •Для контейнеровозов
- •Определение отношения высоты борта к осадке
- •Определение коэффициентов полноты формы корпуса
- •Определение длины судна
- •Определение уточненной ширины судна
- •Проверка достаточности высоты борта по конвенционным требованиям к надводным бортам.
- •Проверка достаточности высоты борта по условию прочности.
- •Рекомендации по корректировке размерений
- •Дальнейшее уточнение характеристик проектируемого судна
- •Определение водоизмещения судна во втором приближении
- •Корректировка размерений судна во втором приближении
- •Определение мощности энергетической установки во втором приближении
- •Предварительный выбор характеристик движителя
- •Определение мощности эу
- •Выбор двигателя и корректировка массы эу,запасов топлива
- •Приведение характеристик прототипа к проекту (создание промежуточного прототипа)
- •Переработка элементов прототипа
- •Корректировка основных характеристик промежуточного прототипа
- •Использование дифференциальных уравнений.
- •Характеристики прототипов наливных судов для проведения учебных проектных расчетов
- •Литература
- •Оглавление
- •6.Дальнейшее уточнение характеристик проектируемого судна 53
- •7.Приведение характеристик прототипа к проекту (создание промежуточного прототипа) 73
Выбор количества экипажа
Если не указано в задании, то общую численность экипажа определим следующим образом:
( 0)
для класса автоматизации А2
где, DW – т, если дедвейт неизвестен, то принимаем
При DW>20000т рекомендуется использовать более упрощенную зависимость
Для DW<4500т, принимать количество экипажа при DW=4500т. При классе автоматизации А1 уменьшить численность экипажа на 20%, при неавтоматизированном судне увеличивать количество человек на 50%.
Численность офицеров соответствует примерно 30% от общего количества человек.
Необходимо сверх этого предусматривать дополнительные каюты (4чел), каюту судовладельца, каюту лоцмана и каюты суэцких рабочих (4чел), если дополнительно не указано в задании.
Для танкеров численность экипажа увеличить на 2чел.
Продолжение примера 2
Составим обозначение класса судна:
К
1
Определение количества экипажа
Количество офицеров – 30% - 8чел
- дополнительные каюты – 2чел
- каюта судовладельца – 1чел
- каюта лоцмана – 1чел
- каюты суэцких рабочих – 4чел
Общее расчетное количество экипажа примем – 36чел.
Контрольные вопросы:
Какие параметры учитываются при назначении класса судна?
Как выбирается удельная плотность груза при составлении проектного задания ?
Определение элементов проектируемого судна
Определение водоизмещения судна
Определим водоизмещение судна путем прямого расчета весовых составляющих статей нагрузки и последующим решением уравнения нагрузки
( 0)
Под понимаются переменные массы, связанные с элементами судна (указанными в скобках) функциональными зависимостями. Р – постоянные массы
Рассмотрим в соответствии с принятой разбивкой нагрузки зависимости для определения масс:
Измерители масс определяются по прототипу следующим образом
; и.т.д.; где значения масс и водоизмещения прототипа
Если в задании задана не грузоподъемность, а дедвейт , то уравнение принимает следующий вид:
, после его решения определяют массу топлива, массу экипажа по формулам таблицы №1 и затем грузоподъемность судна.
Предупреждение:
Для тех масс, где измерители выражались в «кг» - не забыть перевести результат в «т»
Порядок статей нагрузки в таблице сгруппирован по группам применяемых формул.
Примечание к таблице 5:
Раздел «Жидкий балласт» определяется так:
- для лесовозов
- для контейнеровозов
Для специализированных контейнеровозов иногда балласт устанавливают твердый - статья 10
При проектировании лесовозов двойного назначения первоначальный расчет ведется по зерну, а для пакетовозов по лесу. При этом грузоподъемность по зерну , здесь в грузе леса учтен коэффициент 1.12 намокания груза
Зависимости для определения элементов нагрузки
таблица №
№ статьи |
Наименование |
Расчетная зависимость |
Примечание |
01 |
Корпус Рк
|
Если грузоподъемность прототипа отличается более чем на 20% лучше применять зависимость Для ледовых судов измеритель необходимо выбирать с учетом указанного в примечании 1 Для рудовозов, если прототип не рудовоз увеличивать измеритель дополнительно на 7% Для лесовозов, если прототип не лесовоз увеличивать измеритель дополнительно на 5% | |
02
03
|
Устройства Ру Судовые системы Рс
|
|
При наличии близкого прототипа (разница в грузоподъемности порядка 5%) для Ру, Рс можно применять зависимость |
05 |
Электрообору-дование Рээc
|
| |
07 |
Навигационное вооружение Рв
|
Различное навигационное оборудование | |
09
|
Запчасти Рзч
|
Запасные части к устройствам, системам, энергетической и электроэнергетической установкам | |
10 |
Постоянные жидкие грузы Ржг |
Неудаляемые остатки жидкостей |
таблица № 5 (продолжение)
№ статьи |
Наименование |
Расчетная зависимость |
Примечание |
13
|
Снабжение инвентарное (расходные материалы необходимые для эксплуатации судна) |
|
Снабжение обычно разбивается на две части . При наличии сведений о количестве экипажа и автономности масса определяется: Где число экипажа 0.12т/чел, масса одного человека с багажом т/чел*сут, запас провизии т/чел*сут, запас пресной воды автономность, 5сут (автономность по запасам пресной воды при наличии опреснителей, при их отсутствии А1=А или 20 сут) |
14 |
Снабжение (экипаж, провизия, вода)
| ||
04 |
Установка энергетическая Рм |
-(удельная масса всех механизмов) определяется либо с прототипа, или принимается: 90..110кг/КВт – МОД (малооборотный дизель при частоте вращения вала n=50-350об/мин) 70-90кг/КВт – СОД (среднеоборотный дизель при частоте вращения вала n=350-750об/мин). К нижнему пределу относятся установки с мощностью 10-15тыс.КВт. При размещении установки в кормовой части вышеприведенные удельные значения уменьшить на 5-6% для МОД и на 7%-8% для СОД |
таблица № 6 (продолжение)
№ статьи |
Наименование |
Расчетная зависимость |
Примечание |
11 |
Запас водоизмещения Рзв |
Определяется в зависимости от выбранного прототипа | |
16 |
Запасы топлива, смазочного масла Рт |
|
Где k=1.15 коэффициент морского запаса, для ледовых судов класса ЛУ1-ЛУ4 k≈1.18, ЛУ5-ЛУ9 k≈1.2..1.25 а=1.02..1.04 учет запасов масла
q=0.175..0.19т/КВт*ч – суммарный удельный расход судовых запасов на ходу. Для N>10000КВт q изменяется в сторону меньшего предела. В этом случае для танкеров значение q необходимо увеличивать на 10% для учета подогрева груза и грузовые операции. Для 1,2-м приближения целесообразнее определять расход топлива с прототипа: Э - средняя скорость судна, узл за ходовое время (обычно берется экономическая или эксплуатационная скорость). Эксплуатационная скорость, если она не оговорена в задании, для транспортных судов назначается на 5-10% меньше максимальной скорости. Соответственно NЭ соответствует эксплуатационной скорости. |
15 |
Перевозимый груз |
Ргр |
Задается в задании. Для лесовозов см.примечание 1 |
13 |
Жидкий балласт |
См. примечание |
Задается только для лесовозов-зерновозов, лесовозов-пакетовозов и контейнеровозов |
Примечание 1:
Для ледовых судов, если прототип другого класса или не ледовый зависимость для определения массы корпуса принимать следующую: ( 0)
где, параметр
kП – тот же параметр k только для прототипа. Если судно не ледового класса, то k=1
Значения параметров для расчета добавки на массу корпуса
таблица №
-
Ледовый класс
А0
А1
ЛУ1
4
0.17
ЛУ2
6.3
0.265
ЛУ3
9.6
0.405
ЛУ4
12
0.5
ЛУ5
15.8
0.65
ЛУ6
23
0.9
ЛУ7
31
1.2
ЛУ8
36
1.3
ЛУ9
41
1.4
Примечание 2 : Для определения эксплуатационной мощности руководствоваться соотношением
Окончательно уравнение нагрузки записывается следующим образом см.(1):
Контрольные вопросы:
Каковы методы решения уравнения нагрузки?
Для каких судов добавляется статья нагрузки «жидкий балласт»?
Каковы особенности назначения измерителя при расчете массы энергетической установки?
Как определяется эксплуатационная скорость?
Какие статьи входят в состав дедвейта?
Какие параметры учитываются при определении запасов топлива
Каковы особенности состава нагрузки лесовоза
Как пересчитываются мощность на другую скорость