Tài liệu Hướng dẫn thiết kế Trang Bị Động Lực Tàu Thủy doc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TPHCM
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀU THỦY BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀU THỦY

LÊ HOÀNG CHÂN – HOÀNG HỮU CHUNG

LÊ HOÀNG CHÂN – HOÀNG HỮU CHUNG







HƯỚNG DẪN THIẾT KẾÁ TRANG BỊ ĐỘNG
LỰC TÀU THUỶ
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾÁ TRANG BỊ ĐỘNG
LỰC TÀU THUỶ

2

2
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG I. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ
ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 6
1. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ BUỒNG MÁY 6
1.1 Các nhiệm vụ cơ bản được giải quyết khi thiết kế bố trí thiết bò năng lượng tàu
6
1.2 Trình tự thiết kế và bố trí buồng máy tàu 6
2.1 Phương pháp thiết kế bố trí thiết bò năng lượng tàu theo hình khối 6
2. THIẾT KẾ BỐ TRÍ THIẾT BỊ TRONG BUỒNG MÁY 7
2.1 Các yêu cầu chung của việc bố trí trang thiết bò buồng máy 7
2.2 Buồng máy và các hệ thống thiết bò trong buồng máy: 8
a. Bố trí sàn buồng máy, lối đi lại, cầu thang và lối ra khỏi buồng máy 8
b. Động cơ chính và truyền động : 9
c. Bố trí các két nhiên liệu, ống dẫn và cáp điện : 9
d. Bố trí trang thiết bò của trạm điện tàu 9
e. Hệ thống hút khô 11
f. Bố trí phụ tùng đáy và mạn 11
g. Thông gió và điều hòa không khí trong buồng máy 12
CHƯƠNG II. TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ ĐỘNG LỰC TÀU 14
1. TÍNH SỨC CẢN VÀ CHỌN CÔNG SUẤT MÁY CHÍNH 14
1.1 Tính sức cản 14
a. Tính sức cản theo phương pháp hải quân 14
b. Phương pháp Papmel 14
c. Tính sức cản cho tàu sông theo phương pháp Zvonkov 15
1.2 Chọn máy chính 17
a. Chọn máy chính cho tàu làm việc theo chế độ chạy tự do, đường kính chân vòt

không hạn chế. 18
2. THIẾT KẾ CHÂN VỊT 21
2.1 Chọn số cánh chân vòt và tỉ lệ mặt điã 21
a. Chọn số cánh chân vòt: 21
b. Tỷ lệ mặt điã 21
2.2 Tính hệ số dòng theo và hệ số lực hút 22
a. Hệ số dòng theo: 22
3
b. Hệ số lực hút 23
2.3 Thiết kế chân vòt. 25
a. Bài toán 1: Thiết kế chân vòt theo chế độ chạy tự do, đường kính không hạn
chế 25
b. Bài toán 2: Thiết kế chân vòt theo chế độ kéo 26
3. THIẾT KẾ HỆ TRỤC TÀU THỦY 29
3.1 Phương pháp tính kích thước cơ bản hệ trục tàu thủy 29
a. Kích thước cơ bản hệ trục tàu biển 29
b. Kích thước cơ bản hệ trục tàu sông 31
3.2 Bố trí hệ trục 33
a. Tính momen uốn và phản lực tại các gối đỡ trục 34
b. Nghiệm bền hệ trục 35
3.3 Bài toán ví dụ: 37
4. TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG 51
4.1 Tính chọn thiết bò buồng máy 51
a. Hệ thống dầu đốt 51
b. Hệ thống dầu bôi trơn 51
c. Hệ thống chữa cháy 52
4.2 Hệ thống đường ống 52
a. Hệ thống hút khô, dằn tàu 52
b. Hệ thống thông gió buồng máy 53
PHỤ LỤC

PHU LỤC I: Nhóm đồ thò chân vòt
PHỤ LỤC II: Thông số kỹ thuật các động cơ thủy
PHỤ LỤC III: Ký hiệu quy ước trên sơ đồ đường ống
PHỤ LỤC IV: Giá trò của độ nhám hạt đều tương đương
PHỤ LỤC V: Hệ số tổn thất cục bộ
PHỤ LỤC VI: Quy phạm phân cấp và đóng tàu sông – Thiết bò động lực
PHỤ LỤC VII: Quy phạm phân cấp và đóng tàu sông – Các hệ thống
và đường ống
PHỤ LỤC VIII: Một số bản vẽ mẫu về bố trí buồng máy và hệ trục
TÀI LIỆU THAM KHẢO


4

LỜI MỞ ĐẦU

Nội dung chính của tài liệu này bao gồm những vấn đề cơ bản trong quá trình thiết kế hệ
động lực chính của tàu thủy. Tài liệu này được dùng cho môn học “Thiết kế trang bò động lực tàu
thủy” và đồ án thiết kế môn học cùng tên tại Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM. Tài liệu
được biên soạn dựa trên một số giáo trình đã trở nên quen thuộc trong nhiều năm qua và có
thêm vào những số liệu tích luỹ trong quá trình tham gia thiết kế thực tế.
Tài liệu hướng dẫn thiết kế trang bò động lực tàu này bao gồm các phần tóm tắt và các số
liệu tra cứu dùng cho tính toán trang bò và thiết kế bố trí buồng máy tàu thủy, cụ thể:
- Tính sức cản và chọn công suất máy chính,
- Thiết kế chân vòt,
- Thiết kế hệ trục,
- Tính chọn thiết bò và hệ thống đường ống,
- Bố trí chung buồng máy…
Trong phần phụ lục, bạn đọc có thể tìm thấy các đồ thò tra cứu khi thiết kế chân vòt, một số
ký hiệu qui ước, những quy đònh của quy phạm phân cấp và đóng tàu thủy hiện hành cũng như

các bản vẽ mẫu về bố trí buồng máy.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các giáo sư Nguyễn Đức Ân, Trần văn Phương, thạc sỹ Lê
hồng Việt đã cung cấp bài giảng, tư liệu tham khảo, cũng như đóng góp nhiều ý kiến xây dựng
và hoàn chỉnh tài liệu này. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng với trình độ và năng lực có hạn nên
việc biên soạn tập “Hướng dẫn thiết kế thiết bò và hệ động lực tàu” chắc chắn còn nhiều thiếu
sót, chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp, quý bạn đọc để tài
liệu được hoàn chỉnh hơn.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 10 năm 2001

Nhóm tác giả.
5
Chương I. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ TRANG TRÍ HỆ ĐỘNG
LỰC TÀU THỦY
1. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ VÀ BỐ TRÍ BUỒNG MÁY
1.1 Các nhiệm vụ cơ bản được giải quyết khi thiết kế bố trí thiết bò năng lượng tàu

Thể tích buồng máy phải nhỏ nhất trên cơ sở đảm bảo mật độ bố trí thiết bò thích hợp.

Việc bố trí phải dự đònh vạch tuyến ống dẫn và cáp điện hợp lý, phục vụ máy móc và
các trang thiết bò khác phải tiện lợi, có tính đến các yêu cầu kỹ thuật an toàn cũng
như việc tiến hành các công việc sửa chữa với chi phí lao động và thời gian ngắn
nhất.

Việc bố trí các trang thiết bò năng lượng tàu, đường ống cáp điện phải phù hợp với
nhau và phải đảm bảo công nghệ lắp ráp.

Việc bố trí phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ.
1.2 Trình tự thiết kế và bố trí buồng máy tàu
Nhằm đáp ứng đầy đủ các điều kiện kể trên, việc thiết kế bố trí buồng máy phải được

hoàn chỉnh trong từng giai đoạn thiết kế và sẽ hoàn thành trong phần thi công.
Khi phác thảo bố trí buồng máy, hợp lý hơn cả là theo trình tự sau:
 Vùng bố trí thiết bò năng lượng theo chiều dài tàu
 Việc bố trí thiết bò đẩy tương ứng với vỏ tàu
 Bố trí sơ bộ máy chính, truyền động và đường tâm trục, chiều dài ống bao và trục trung
gian
 Chiều dài cần thiết trong khoang để bố trí các thiết bò năng lượng và các hệ thống
truyền động khác
 Việc bố trí trạm điện, thiết bò phụ và trạm điều khiển phải tập trung
 Cách bố trí các hệ thống hút không khí và xả khí
 Chiều cao sàn và diện tích chính để phục vụ cũng như bố trí các lối ra vào buồng máy.
2.1 Phương pháp thiết kế bố trí thiết bò năng lượng tàu theo hình khối

Sự kiểm tra tính phối hợp chặt chẽ của việc bố trí các phần tử thiết bò năng lượng và
hoàn thành công việc ở các giai đoạn thiết kế sau cùng trong nhiều trường hợp được
thực hiện nhờ các bản vẽ kiểm tra đồng thời hoặc mô hình hoá bố trí ở qui mô lớn,
đôi khi đúng độ lớn thật. Tuy nhiên, việc xây dựng các bản vẽ kiểm tra đồng thời, đôi
khi không thể thực hiện được rõ ràng về sự bố trí, còn việc chế tạo mô hình song
6
song với bản vẽ phát thảo bố trí sẽ kéo dài đáng kể thời hạn hoàn tất thiết kế. Vì thế,
gần đây người ta áp dụng phương pháp thiết kế theo khối, ở đó việc bố trí thiết bò
năng lượng tàu và tất cả các phần tử khác của nó được xác đònh trực tiếp trong quá
trình chế tạo các mô hình có tỉ lệ khối. Sau đó theo các mô hình người ta xây dựng
các bản vẽ cần thiết để sử dụng trong quá trình láp ráp khi đóng tàu.

Phương pháp này thể hiện rõ việc bố trí thiết bò năng lượng tàu được thiết kế. Nó cho
phép không chỉ rút ngắn thời hạn phác thảo các bản vẽ bố trí mà còn đảm bảo việc
giả quyết tốt hơn tất cả các vấn đề thuộc về công việc bố trí.

Ngoài ra, người ta còn thiết kế bố trí thiết bò năng lượng theo tàu mẫu. Trên cơ sở

chọn tàu thật làm mẫu, người ta tiến hành phân tích cách bố trí thiết bò năng lượng và
cải tiến cách bố trí để xây dựng bản vẽ bố trí thiết bò năng lượng cho tàu thiết kế.
2. THIẾT KẾ BỐ TRÍ THIẾT BỊ TRONG BUỒNG MÁY

Vò trí buồng máy được chọn ngay trong quá trình thiết kế thân tàu. Nó có thể ở phần
đuôi, phần giữa hay phần mũi tàu. Khi buồng máy nằm ở phần đuôi thì cho phép
nhận được hệ trục ngắn, thuận tiện cho việc bố trí khoang hàng và thao tác khai thác
xếp dỡ. Tuy nhiên, lúc này tàu không đảm bảo độ nghiêng dọc yêu cầu khi taù không
đủ hàng, chiều dài và thể tích buồng máy lớn do sự tóp lại của vòm đuôi, khó đảm
bảo tính chống chìm của buồng máy, khó đảm bảo điều kiện sống trong buồng máy
do sự tăng biên độ và gia tốc chuyển động thẳng đứng khi có sóng lừng và độ ồn,
rung động tăng lớn khi chân vòt hoạt động.

Khi buồng máy ở giữa tàu và nhích về phía mũi cho phép giải quyết được nhược
điểm nghiêng dọc, cho phép phân bố tải trọng trên vỏ đều hơn. Tuy nhiên, hệ trục
dài do đó phải mất thể tích để bố trí hầm trục.

Trong trường buồng máy được bố trí ở vò trí trung gian thì cho phép khắc phục được
nhược điểm của hai phương án bố trí trước.

Kích thước nhỏ nhất cần thiết của buồng máy được quyết đònh bởi số lượng và kích
thước của các thiết bò chủ yếu như: máy chính,trạm điện tàu và các cụm chi tiết khác.

Việc bố trí trang thiết bò trong buồng máy phải căn cứ vào số lượng trang thiết bò, vò
trí buồng máy và phải tuân thủ các qui đònh của qui phạm đóng tàu, qui tắc an toàn
kỹ thuật và tiêu chuẩn vệ sinh.
2.1 Các yêu cầu chung của việc bố trí trang thiết bò buồng máy

Tùy theo chiều cao buồng máy mà trang thiết bò được bố trí một tầng hay nhiều tầng
nhưng phải đảm bảo đủ diện tích làm việc cho người phục vụ


Trang thiết bò thuộc hệ thống nào đó phải được bố trí quanh một vùng để đường ống
ngắn nhất. Việc bố trí phân tán thiết bò được áp dụng trong trường hợp cần đảm bảo
nâng cao sức sống của các thiết bò.

Cần chú ý bố trí các bơm sao cho đảm bảo khả năng hút tin cậy khi tàu nghiêng
ngang, nghiêng dọc và lắc trong quá trình vận hành. Các máy móc có trục nằm ngang
7
phải được bố trí song song với mặt phẳng cắt dọc giữa tàu để tránh hiện tượng hiệu
ứng con quay đến sự làm việc của các gối đỡ khi tàu lắc ngang.

Các máy móc được dẫn động điện, phải được bố trí sao cho động cơ điện nằm ở phía
trên sàn buồng máy.

Các máy móc có độ ồn lớn, tuỳ theo khả năng, phải được bố trí xa trạm điều khiển,
vách, trần buồng ở và buồng sinh hoạt.

Máy móc và trang thiết bò trong buồng máy phải được bố trí sao cho có vò trí trọng
tâm khối lượng theo mong muốn, nghóa là không gây nghiêng ngang và làm xấu tính
ổn đònh của tàu. Ngoài ra, cần phải chú ý đến việc phân bố tải khối lượng thiết bò
đều hơn trong khu vực buồng máy.
2.2 Buồng máy và các hệ thống thiết bò trong buồng máy:
a. Bố trí sàn buồng máy, lối đi lại, cầu thang và lối ra khỏi buồng máy

Yêu cầu về kích thước buồng máy: đại bộ phận các máy móc trên tàu đều tập trung
trong khu vực buồng máy. Do đó kích thước của buồng máy phải thích hợp với toàn
bộ thiết bò và thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sử dụng, sửa chữa ngay tại buồng máy,
đồng thời phải xét đến điều kiện lao động và đảm bảo an toàn cho công nhân khi làm
việc. Xuất phát từ qua điểm đó, buồng máy có kich thước càng rộng càng tốt. Tuy
nhiên buồng máy là một bộ phận của con tàu, nếu kích thước của buồng máy quá lớn

thì các khoang hàng sẽ bò giảm thể tích đáng kể.

Để đi lại phục vụ máy móc trong buồng máy, người ta bố trí sàn kim loại dạng tấm
có gân gờ, tháo rời được. Chúng được ghép với khung giàn, liên kết với kết cấu vỏ
tàu. Kết cấu boong buồng máy phải đảm bảo việc tháo dỡ dể dàng máy chính và các
thiết bò khác qua giếng máy hoặc cửa khoang tháo dỡ được.

Nếu trang thiết bò bố trí cao hơn sàn 2m thì cần trang bò sàn kim loại rộng ít nhất
450mm và có lan can chắc chắn với chiều cao ít nhất là 900mm.

Qui phạm qui đònh: máy chính và máy phụ phải được bố trí sao cho từ trạm điều
khiển và từ chổ vận hành máy có lối đi tự do đến lối ra khỏi buồng máy. Chiều rộng
lối đi lại không nhỏ hơn 600mm và chiều cao không nhỏ hơn 1,900mm. Khoảng cách
giữa các động cơ Diesel không được nhỏ hơn 1m khi trang bò điều khiển từ xa thì cho
phép không nhỏ hơn 800mm.

Mỗi buồng máy có ít nhất 2 lối ra, một trong các lối ra đó có thể đi qua cửa kín nước
vào buồng có lối ra độc lập, còn lối ra thứ 2 phải lên thẳng boong hở và được bố trí 2
bên mạn đối diện nhau và cách nhau càng xa càng tốt. Chiều rộng cầu thang tối thiểu
là 560mm với chiều rộng bậc thang ít nhất là 100mm và có gân chống trượt. Cầu
thang phải được đặt nghiêng so với phương thẳng đứng là 30
0
. Cho phép sử dụng cầu
thang bằng thép bố trí thẳng đứng rộng 300mm và khoảng cách giữa các bậc thang tối
đa là 250mm . Kích thước của khoảng không giếng máy, trong đó có bố trí cầu thang
không được nhỏ hơn 600x600mm.
8

Cần bọc cách nhiệt che chắn các cụm máy móc, dụng cụ và đường ống mà nhiệt độ
của nó có thể lên tới 600C và có thể gây nguy hiểm cho người vận hành. Tại các vò

trí có mặt thường xuyên cuả con người thì lớp cách nhiệt của bề mặt nóng phải bảo
đảm nhiệt độ mặt ngoài của nó không lớn hơn qui đònh trong qui phạm.
b. Động cơ chính và truyền động :

Trong phần tính toán sức cản và chân vòt ta đã chọn được loại máy thích hợp với yêu
cầu ban đầu do đó ta sẽ có dược các thông số về loại máy đó (thường được lấy từ
catalogue máy).

Máy chính và truyền động thông thường được đặt trong khoang máy trên các bệ được
gắn với kết cấu của đáy tàu. Các động cơ sơ cấp và máy phát khi truyền động điện
được gắn trên sàn.

Đối với thiết bò một trục chân vòt người ta sử dụng chân vòt quay phải. Ngoài ra đối
với thiết bò chân vòt biến bước đôi khi người ta bố trí chân vòt quay trái. thiết bò
nhiều trục, chân vòt mạn trái được bố trí quay trái và chân vòt mạn phải được bố trí
quay phải.

Theo qui phạm: máy chính phải được lắp và cố đònh trên các bệ cứng vững với số
lượng căn sống lắp giữa bệ máy và chân máy không quá 2 chiếc. Các bulông kẹp
chặt máy chính phải được hãm chắc chắn để ngăn ngừa hiện tượng tự lỏng.
c. Bố trí các két nhiên liệu, ống dẫn và cáp điện :

Việc bố trí các két nhiên liệu được tiến hành có chú ý đến vấn đề an toàn cháy nổ.
Qui phạm qui đònh: không được bố trí các két nhiên liệu bên trên cầu thang, máy
chính, ống xả, ống dẫn khói, nồi hơi, thiết bò điện và trạm điều khiển máy chính.

Các két nhiên liệu dự trữ được bố trí bên trong buồng máy dọc hai bên mạn hoặc
dưới sàn, dưới đáy đôi. Có thể bố trí các két ngoài buồng máy, phiá mũi hay phiá lái.

Các tuyến đường ống dẫn và cáp điện trong buồng máy cần được đặt theo đường

thẳng dọc tàu, vuông góc với mặt phẳng cắt dọc giữa và thẳng đứng. Việc bố trí phụ
tùng và mối nối đường ống phải đảm bảo dễ tiếp cận và có khả năng thực hiện việc
sửa chữa mà không phải tháo dở các trang thiết bò kế cận.

Các tuyến dẫn cáp điện trong buồng máy được bố trí cao trên mặt sàn, trên trần.
Trong trường hợp thật cần thiết phải đặt dưới sàn thì cáp phải đặt trong ống kim loại
hoặc máng dẫn cáp kín.

Qui phạm qui đònh: việc đặt cáp điện phải cách xa nguồn nhiệt ít nhất là 100mm,
cách các két đáy đôi, két nhiên liệu, dầu nhờn ít nhất là 50mm, và cách tôn vỏ, vách
kín nước, vách chống cháy và boong ít nhất 20mm.
d. Bố trí trang thiết bò của trạm điện tàu

Một cách tổng quát nhất, ở trên tàu, thì những thiết bò tiêu thụ năng lượng ở các dạng
cơ năng nhiệt năng và điện năng để hoạt động hoặc thực hiện các chức năng của
chúng thì được gọi là các hộ tiêu thụ năng lượng.
9

Thông thường trên các tàu lớn, được trang bò ở mức độ tự động hóa cao thì điện năng
là nguồn năng lượng chính của các hộ tiêu thụ năng lượng trên tàu. Các hộ tiêu thụ
điện cho phép áp dụng điều khiển từ xa và tự động hoá dễ dàng, có tính cơ động cao
và thuận tiện điều khiển, chỉ tiêu kích thước, khối lượng cùng chỉ tiêu kinh tế tốt.

Công dụng của trạm điện tàu:

Trạm điện tàu dùng để cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo việc điện
khí hoá các hộ tiêu thụ ở tất cả các chế độ làm viậc của tàu.

Trên các tàu hiện đại, việc điện khí hoá trang thiết bò phụ của tbnl tàu, của hệ thống
chung toàn tàu, các phương tiện tự động điều khiển và thông tin liên lạc ở mức độ

cao.

Trạm điện tàu là một khái niệm dùng để chỉ tổ hợp máy móc thiết bò thực hiện chức
năng phát ra điện năng, dự trữ và phân phối nó.

Thành phần của trạm điện tàu gồm có: các động cơ sơ cấp (thường gọi là các động cơ
Diesel),máy phát điện, bảng phân phối điện chính với thiết bò điều khiển, kiểm tra,
bộ accu và lưới điện.

Các nguồn điện trên tàu gồm có các máy phát điện (một chiều hay xoay chiều) do
động cơ sơ cấp lai (cụm Diesel- máy phát sự cố), máy phát do động cơ chính lai, bộ
ắc-qui.
Theo chức năng thực hiện trạm điện tàu được chia thành:

Trạm điện tàu có công suất nhỏ, chủ yếu được dùng trong mục đích chiếu sáng.
Thông thường, công suất của nó không quá và chục KW. Trên tàu không có các máy
móc phụ được dẫn động điện.

Trạm điện được dùng để để đảm bảo sự làm việc của các thiết bò điện chân vòt tàu,
dẫn động máy móc thiết bò phụ và chiếu sáng. Công suất của nó có thể đạt đến vài
ngàn KW. Trạm điện loại này được trang bò trên tàu với tbnl chính sử dụng điện.

Các thiết bò chủ yếu của trạm điện tàu được đặt trong buồng máy của máy chính.
Thiết bò của trạm điện sự cố được đặt trong buồng riêng, nằm bên trên đường giới
hạn chìm sự cố của tàu và có lối thông ra mặt boong hở.

Các máy phát Diesel có thể được bố trí trong buồng riêng chống ồn hoặc trên các sàn
thấp. Việc bố trí các máy phát Diesel trong các buồng riêng chống ồn có ưu điểm là
bảo vệ được các buồng của tàu khỏi bò ảnh hưởng của tiếng ồn ở mức độ cao.


Các bảng phân phối điện của trạm điện thường được đặt trên sàn và đảm bảo lối đi ở
mặt trước và mặt sau có chiều rộng cần thiết. Trong trường hợp có trạm điều khiển
tập trung của thiết bò năng lượng thì bảng phân phối điện chính có thể được đặt trong
buồng của trạm này.
Qui phạm qui đònh:
10

Bảng phân phối điện có chiều dài hơn 1.2m thì nên đặt đứng độc lập và có lối đi phiá
sau.

Lối đi trước và sau bảng điện có chiều dài đến 3m phải có chiều rộng tối thiểu là
600mm và bảng điện có chiều dài hơn 3m là 800mm.

Khoảng cách phiá sau bảng phân phối điện kiểu độc lập có những phần để hở có
điện phải có rào che chắn và cửa ra vào. Cửa phải có kết cấu sao cho từ bên trong đi
ra dù cửa có bò khoá vẫn có thể mở được mà không cần chìa. Phải có chốt đònh vò cửa
ở vò trí mở.

Ở bảng phân phối điện có chiều dài lớn hơn 3m phải bố trí ít nhất 2 cửa ra vào bảng
điện ở phiá sau và cách xa nhau.
e. Hệ thống hút khô

Hệ thống hút khô có khả năng đảm bảo việc hút khô nước đọng trong các khoang tàu
trong quá trình hoạt động của con tàu.

Bơm hút khô thường là bơm ly tâm tự hút, bơm phun tia hoặc bơm tay.

Quy phạm quy đònh trên các tàu tự hành có công suất > 300ml phải có ít nhất hai bơm
hút khô được truyền động . trên các tàu có chiều dài L ≤ 25m thì một trong các bơm
hút khô có thể được dẫn động từ máy chính còn bơn thứ 2 có thể là bơm tay hoặc

bơm phun tia. Trên các tàu có chiều dài ≤ 91,5m, một trong các bơm hút khô có thể
do máy chính lai, còn bơm kia phải được dẫn động độc lập hoặc là bơm phun tia nếu
nồi hơi làm việc thường xuyên. Đối với tàu có công suất nhỏ hơn 300 mã lực thì một
trong các bơm hút khô có thể là bơm tay, còn bơm kia là bơm phun tia.

Qui phạm còn cho phép sử dụng bơm dằn tàu độc lập, bơm vệ sinh, bơm dùng chung
có đủ lưu lượng, bơm cứu hỏa làm bơm hút khô với điều kiện việc hút khô buồng
máy không dùng bơm cứu hoả.

Việc bố trí đường ống và các nhánh hút khô phải đảm bảo hút khô được bất kỳ
khoang kín nước nào bằng một bơm bất kỳ trong số những bơm đã nêu. Việc bố trí hệ
thống hút khô đảm bảo không để nước ngoài chảy vào trong tàu, cũng như không để
như khoang này sang khoang khác nhờ sử dụng van đóng một chiều.

Các miệng hút được bố trí nơi thấp nhất trong khoang, để đảm bảo hút kiệt toàn bộ
khoang kể cả khi tàu nghiêng 50 về bất kỳ mạn nào.

Trong buồng máy phải bố trí nhánh hút khô sự cố.
f. Bố trí phụ tùng đáy và mạn

Phụ tùng đáy và mạn được dùng để nhận nước bên ngoài tàu cho nhu cầu làm mát và
các nhu cầu khác trên tàu. Chúng gồm có miệng thông biển và van thông biển cùng
với lưới lọc rác. Trong nhiều trường hợp người ta bố trí thêm hộp nước biển.

Đối với tàu trang bò thiết bò năng lượng Diesel, để nhận nước ngoài mạn người ta
trang bò hai miệng thông biển (hộp nước biển), còn cái kia được bố trí dưới đáy tàu ở
11
phiá mạn kia. Miệng hút đặt ở mạn dùng khi tàu chạy trong vùng nước cạn, còn
miệng hút đặt ở đáy dùng khi tàu chạy trong vùng nước sâu hoạc khi có sóng hay
băng giá.


Nên bố trí van thông biển ở phiá mũi buồng máy, cách xa chân vòt để tránh hút phải
không khí vào hệ thống làm mát khi tàu làm việc ở hành trình lùi và phải bố trí cách
xa miệng xả phân, ở mạn đối diện.
g. Thông gió và điều hòa không khí trong buồng máy

Sự toả nhiệt, tạo ẩm cũng như sự nhiễm bẩn không khí được đặt trưng bởi khí độc, hơi
và bụi nhiên liệu và dầu nhờn, làm xấu đáng kể thành phần môi trường không khí
bên trong buồng máy.

Sự nhiễm bẩn không khí do hơi và sự rò rỉ qua các thiết bò, chi tiết và đường ống
không kín, do sự bốc hơi của các sản phẩm dầu mỏ ở nhiệt độ cao trong buồng máy.
Đôi khi khí xả hoặc khí lò được hút trở lại buồng máy qua hệ thống thông thông gió
do màn khói phủ boong trong vùng nhận không khí của hệ thống thông gió.

Chế độ ẩm nhiệt của buồng máy được đặt trưng bởi nhiệt độ cao của không khí, đến
400C. nhiệt độ trong buồng máy đặt biệt cao khi tàu hoạt động trong vùng nhiệt đới
như ở nước ta, lúc này độ ẩm tương đối của không khí trong buồng có thể đạt tới (80-
85)%. Cường độ tỏa nhiệt trên diện tích làm việc trong buồng máy chừng (350-500)
W/m2 , đôi khi đạt tới 700W/m2. độ chênh nhiệt độ không khí theo phương thẳng
đứng và phương nằm ngang đạt đến (15-200C).

Cường độ tỏa nhiệt và bức xạ nhiệt từ các bề mặt nóng của trang thiết bò làm nâng
cao nhiệt độ và độ ẩm không khí trong buồng máy và trạm điều khiển, tính linh động
kém và độ nhiễm bẩn của không khí trong điều kiện thông gió tự nhiên có thể tác
động xấu đến nhân viên vận hành máy. Chính vì vậy, buồng máy tàu thường được
trang bò hệ thống thông gió hoặc điều hoà không khí.

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí, cường độ tỏa nhiệt và độ tinh khiết của
không khí là các chỉ tiêu vi khí hậu trong buồng máy.


Khi nhiệt độ không khí trong vùng làm việc vượt quá trò số cho phép thì người ta
dùng luồng không khí thổi mát cho nhân viên phục vụ với v ≤ 4m/s và nhiệt độ không
khí dưới 180C ở khoảng cách tối thiểu là 1,5m. Về mùa hè độ chênh lệch của không
khí bên trong vàbên ngoài không quá 50C.

Để cải thiện điều kiện vi khí hậu trong buồng máy đạt được chỉ tiêu vi khí hậu, cần
phải trang bò hệ thống thông gió và điều hoà không khí trong buồng máy.

Hệ thống thông gió trong buồng máy:
 Tùy thuộc vào lượng chiếm nước của tàu và công suất của thiết bò năng lượng mà
hệ thống thông gió buồng máy có các kiểu : nhân tạo hay tự nhiên. Ngoài ra còn
có kiểu phối hợp: hút vào tự nhiên, thải ra nhân tạo: hút vào nhân tạo, thải ra tự
nhiên; hút và thải ra đều có hình thức là tự nhiên và nhân tạo.
 Kiểu thông gió tự nhiên được sử dụng trên các tàu có công suất nhỏ hơn 220kW.
12
 Ở hệ thống thông gió tự nhiên, việc cấp không khí vào buồng máy được thực hiện
nhờ sức gió tự nhiên hay sức gió được tạo ra trong khi tàu chạy. Không khí được
thổi qua ống thông gió từ boong hở nhờ thiết bò đón gió có dạng mặt khỉ (có lưới
bảo vệ chống các vật lạ rơi vào buồng máy) vào buồng máy sâu đến 2.2m tính từ
mặt sàn buồng máy đến boong. Không khí bẩn mang theo lượng thừa thoát ra
ngoài qua cửa ánh sáng hay cửa buồng máy.
 Thành phần của hệ thống thông gió nhân tạo gồm có: các thiết bò nhận không khí,
các thiết bò quạt gió hướng trục và ly tâm, các phụ tùng đóng kín chuyển mạch,
thiết bò hấp thụ âm, các thiết bò chống lửa, thiết bò phân phối khí, các đường ống
không khí từ thiết bò nhận đến thiết bò phân phối khí.
 Kiểu thông gió vào nhân tạo được dùng trong những vò trí tích tụ nhiệt lượng thừa
và khí độc hại nhiều (các tấm chắn cách âm của động cô Diesel, buồng nồi hơi
độc lập, vùng bố trí cá két nhiên liệu, dầu nhờn, thiết bò phân ly…), cũng như
trong hầm trục.

13
Chương II. TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ ĐỘNG LỰC TÀU
1. TÍNH SỨC CẢN VÀ CHỌN CÔNG SUẤT MÁY CHÍNH
1.1 Tính sức cản
Sức cản tàu là tổng hợp tất cả các ngoại lực tác dụng lên tàu làm giảm khả năng chuyển
động của tàu. Ngoại lực tác dụng lên tàu do nhiều thành phần: sức cản sóng, sức cản ma
sát, sức cản áp suất . . . để tàu chuyển động được thì lực tạo ra do thiết bò đẩy của tàu phải
thắng được ngoại lực nầy. Do đó việc tính sức cản tàu là rất quan trọng trong quá trình thiết
kế tàu. Có rất nhiều phưong pháp tính sức cản tàu, tuy nhiên mỗi phương pháp chỉ cho kết
quả tốt nhất cho một số loại tàu nhất đònh (có những thông số phù hợp), vì vậy khi tính sức
cản chúng ta phải lựa chọn phương pháp thích hợp nhất cho tàu mình thiết kế để có được
kết quả đáng tin cậy. Ở đây chỉ nêu một số phương pháp tính sức cản gần đúng cho một số
loại tàu.
a. Tính sức cản theo phương pháp hải quân.
Sử dụng để tính công suất kéo của tàu trong qúa trình thiết kế sơ bộ. Công thức tính như
sau:
0
3/2
3
0
C
Dv
N
s
=

Trong đó:
N
0
là công suất kéo cần thiết của tàu

V
S
: Vận tốc tàu (hl/h)
D: Lượng chiếm nước của tàu
C
0
: Hệ số hải quân .
Hệ số hải quân xác đònh từ tàu mẫu hoặc theo bảng thống kê (phụ lục). Phương pháp nầy
cho kết quả tốt khi lựa chọn tàu mẫu hợp lý nghóa là ta phải chọn tàu mẫu có hình dạng
gần giống với tàu ta thiết kế.
b. Phương pháp Papmel
Sử dụng cho các tàu có các thông số cơ bản như sau:
δ = 0.35 ÷ 0.8
L/B = 4 ÷ 11
B/T = 1.5 ÷ 3.5
Fr < 0.9
14
Công thức tính:
P
s
C
v
x
L
D
N
3
0
ψ
λ

=

Trong đó:
D: Lượng chiếm nước của tàu (m
3
)
L: Chiều dài thiết kế của tàu (m)
χ: Hệ số phụ thuộc vào số trục chân vòt
χ = 1 khi tàu có một trục chân vòt.
χ = 1,05 khi tàu có hai trục chân vòt.
χ = 1,075 khi tàu có ba trục chân vòt.
χ = 1,1 khi tàu có bốn trục chân vòt.
Hệ số λ được tính theo công thức sau:
100
3.07.0
L
+=
λ

L ≥ 100 thì λ = 1
δψ
L
B
10=
- Hệ số thon của tàu
với B là chiều rộng của tàu, L là chiều dài tàu, δ là hệ số béo thể tích của tàu.
C
P
: Là hệ số xác đònh từ đồ thò Papmel (phụ lục) trong đó hệ số v
S

’ được xác
đònh như sau:
L
vv
s
s
ψ
=
,

Sức cản toàn bộ của tàu được xác đònh như sau:
v
N
R
0
75= (kG)
với v(m/s), N
0
(cv)
(Các phương pháp tính sức cản khác tham khảo Sổ Tay Kỹ Thuật Đóng Tàu Tập 1)
c. Tính sức cản cho tàu sông theo phương pháp Zvonkov.
15
Theo các số liệu của Zvonkov, lực cản tàu sông (vỏ thép, tự hành) có thể tính theo công
thức sau:
Fr
r
vSvR
47,1825,1

+

Θ
+Ω=
ξδξ

Trong đó:
ξr : Hệ số lực cản ma sát
ξ
r
= 0.17 đối với tàu vỏ thép
ξ
r
= 0.23 ÷ 0.25 đối với tàu vỏ gỗ
S
⊗
: Diện tích sườn giữa (m
2
)
Ω: Diện tích mặt ướt (m
2
)
Diện tích mặt ướt của tàu được tính theo công thức gần đúng sau:
)
09,2
3,3(
3/1
3/2
V
L
V
+=Ω

V: Thể tích chiếm nước của tàu (m
3
)
L: Chiều dài mặt ướt của tàu (m)
δ: Hệ số béo thể tích của tàu
v: Vận tốc tàu
Fr: Hệ số Froude của tàu được tính theo công thức sau:
gL
v
Fr
=
v: Vận tốc tàu (m/s)
L: Chiều dài tàu (m)
ξ: Hệ số lực cản dư.
Hệ số lực cản dư được tính như sau:
2)
6
(
7,17
3
5,2
+
=
B
L
m
δ
ξ

m = 1.0 đối với tàu có thiết bò đẩy là chân vòt

m = 1.2 Đối với tàu có thiết bò đẩy là chân vòt trong ống đạo lưu
16
Lập bảng thống kê và vẽ đồ thò sức cản
Bảng thống kê:
v(km/h) v(m/s) R
f
(kG) R
d
(kG) R(kG)
(1) (2) (3) (4) (5)
V
1
V
2
v
n
… … … …
Giải thích các cột :
(1) v: Vận tốc tàu (theo nhiệm vụ thư hoặc giả thiết)
(2) R
f
= ξ
r
.Ω.v
1,825
(3) R
d
= δ.ξ.S
⊗
.v

1,7+4Fr
(4) R = R
f
+ R
d

• Vẽ đồ thò sức cản: Dựa vào các thông số đã liệt kê trong bảng ta vẽ được đồ thò sức cản theo
vận tốc tàu.









R(kG)
v(km/h)
1.2 Chọn máy chính.
Trong tính toán sơ bộ, để tính công suất máy chính ta có thể tính sơ bộ theo công thức sau:
75
0
Rv
N =

17
với: v là vận tốc tàu, R là sức cản toàn phần của tàu.
Công suất trên chỉ có ý nghóa trong thiết kế sơ bộ tàu, trong các giai đoạn thiết kế tiếp theo
ta phải tính tương đối chính xác công suất máy và chọn được máy phù hợp với chế độ làm

việc của tàu, tạo được hiệu suất đẩy cao nhất và tương thích với chân vòt. Thông thường
người ta tính chọn máy cho các trường hợp cụ thể sau:
a. Chọn máy chính cho tàu làm việc theo chế độ chạy tự do, đường kính chân vòt
không hạn chế.
Thông số đầu vào: sức cản tàu R = f(v) và vận tốc tàu v
max

Yêu cầu: Xác đònh công suất máy chính, tần số quay chân vòt, thông số chính của chân vòt.
Sơ đồ tính: Đầu tiên, ta chọn số vòng quay chân vòt trong một khoảng giới hạn xác đònh (ví
dụ chọn vòng quay chân vòt là 400 v/ph, 600v/ph, 800v/ph . . . ) tại mỗi tần số quay chân vòt
ta tiến hành tính theo các bước sau:
1. Xác đònh hệ số
4
'
T
n
Vp
nK
ρ
=
Trong đó T, Vp được tính như sau:
)1(
max.
t
VR
T
−
=

R: Sức cản tàu (đã tính ở phần 1 – xét tại Vmax)

Vmax: vận tốc lớn nhất của tàu
t: hệ số lực hút (xem phần III)
Vp = V(1-w)
Trong đó:
V: vận tốc tàu (m/s)
w: Hệ số dòng theo ( xem phần III )
ρ mật độ nước, ρ = 104,5 kGs
2
/m
4
n: số vòng quay chân vòt (giả thiết) – đơn vò (v/s)
2. Trên đồ thò Jopt = F2(K’n) ta đọc được giá trò Jopt
3. Đường kính chân vòt tối ưu:
n
Vp
Jopt
Dopt
1
=

18
4. Xác đònh hiệu suất tối ưu theo đồ thò
ηP = F4(KT,J).
5. Xác đònh công suất theo công thức sau:
Công suất keó cần thiết:
75
Rv
EPS =

v(m/s), R(kG)

Công suất máy:
PRVTHS
EPS
Pe
ηξηηη
=
Trong đó:
η
HS
: Hiệu suất hộp số
η
HS
= 0.95–0.97 với hộp số thủy lực.
η
HS
= 0.97-0.98 với hộp số điện từ.
η
T
: Hiệu suất trục chân vòt
η
T
= 0.95 khi đường trục dài
η
T
= 0.97 khi dùng ổ đỡ là bi cầu hoặc bi lăn
η
V
: Hiệu suất vỏ tàu
η
V

= 0.98-1.2
ξ
R
: Hiệu suất dòng xoáy.
ξ
R
= 1.0-1.025
η
P
: Hiệu suất chân vòt (xác đònh the đồ thò ở bước 4)
6. Vẽ đồ thò Pe, D, H/D,
ηP theo n. Tại giá trò nP lớn nhất ta xác đònh được các giá trò
Pe, D, H/D, n hợp lý.
Đồ thò có dạng như sau:
19

1
N
2
N
p
Pe
η
p
η
D
max
D
N
3

N
4
N
5
N
η
p
Pe

Từ công suất máy đọc được trên đồ thò ta chọn máy phù hợp với tính năng khai thác của
tàu ta thiết kế.
Việc chọn máy chính cho tàu có được thể hiện qua bảng sau:
Số vòng quay chân vòt (hoặc máy) v/ph
TT Công thức, ký hiệu Đvò
N1 N2 N3
1

2


3


4

5

6
7
n=N/60

4
'
T
n
Vp
nK
ρ
=

Jopt = f(K’n) từ đồ thò

n
Vp
Jopt
D
1
=

H/D = f
1
(K’n, J)
η
P
= f
2
(K’n, J)
EPS = Rv/75
Pe = EPS/
η
HS

η
V
η
T
ξ
R
η
P
v/s





m



HP
HP

20
8
(Các giá trò trong các cột đã trình bày ở phần trên)
2. THIẾT KẾ CHÂN VỊT.
2.1 Chọn số cánh chân vòt và tỉ lệ mặt điã.
a. Chọn số cánh chân vòt:
Số cánh chân vòt thay đổi từ 2 đến 8 cánh. Theo kinh nghiệm, người ta thường dùng như
sau:


Chân vòt 2 cánh: dùng cho thuyền buồm gắn máy hoặc cho tàu lưới bé

Chân vòt 3 cánh dùng cho các tàu nhỏ trang bò một hoặc hai máy (chân vòt 3 cánh gắn
lên tàu 1 chân vòt có khả năng gây ra rung động vỏ tàu)

Chân vòt 4 cánh được dùng rộng rãi trên các loại tàu.

Các loại chân vòt có số cánh lớn hơn được dùng trên các tàu có công suất lớn.
Lưu ý:
Không nên chọn chân vòt có số cánh là ước số cuả số xilanh máy chính.
b. Tỷ lệ mặt điã.
Để tránh hiện tượng sủi bọt và xâm thực, tỷ lệ mặt điã của chân vòt không được nhỏ hơn
giá trò tính theo công thức sau:
k
pp
TZ
A
Ae
do
+
−
+
=
)(
)3,03,1(

Trong đó:
Z: số cánh chân vòt
T: lực đẩy chân vòt
k = 0.2 cho tàu một chân vòt

p
d
: áp suất hơi bảo hòa, p
d
= 240 kg/m
2
p
o
: áp suất thủy tónh.
p
o
= (p
a
+γh
S
)
p
a
= 10.330kG/m
2
(áp suất khí quyển)
h
S
: Chiều chìm đến trục chân vòt
γ : trọng lượng riêng của nước,
21
γ = 1000 kg/m
3
– Đối với nước ngọt
γ = 1025 kg/m

3
– Đối với nước biển
2.2 Tính hệ số dòng theo và hệ số lực hút
a. Hệ số dòng theo:
Các công thức xác đònh hệ số dòng theo:
Công thức Taylor:

Tàu một chân vòt: w = 0,5δ - 0,05

Tàu hai chân vòt: w = 0,55δ - 0,2
Công thức Gill:


Tàu một chân vòt: w = δ/1,5 – 0,15

Tàu hai chân vòt: w = δ/1,5 – 0,27
Công thức Papmiel:

w
D
w
n
∆−
∇
=
3
156,0
δ

Trong đó :

n- số chân vòt trên tàu
D- đường kính chân vòt, m
∇- thể tích chiếm nước của tàu
δ- hệ số béo thể tích
∆w = 0,1(Fr - 0,2): hệ số điều chỉnh tính đến ảnh hưởng của sóng đuôi
(chỉ sử dụng khi số
gL
v
Fr
= > 0,2)
Công thức Harvald:

w = w
0
+ w
1
+ w
2
(D/L) + w
3
(E/T)
trong đó:
 w
0
= F(δ,B/L) tra từ đồ thò
 w
1
- hệ số ảnh hưởng dạng sườn tàu, tra từ đồ thò
22
 w

2
= F(D/L), tra từ dồ thò
 w
3
= 0,5E/T – 0,2
 E: khoảng cách từ đường cơ bản qua đáy tàu đến trục chân vòt
 T: mớn nước
Công thức Harvald phù hợp cho các tàu trong phạm vi:
Tàu một chân vòt:
δ = 0,5÷0,77
L/B = 5
÷8
D/L = 0,025
÷0,07
Tàu hai chân vòt:

δ = 0,52÷0,67
L/B = 6,5
÷7,5
Hệ số dòng theo tàu nội đòa không có hầm trục:
w
Dn
w
n
∆−
∇
+=
3
16,0
11,0

δ

Hệ số dòng theo tàu kéo tính theo công thức của Keldvil:
Tàu một chân vòt: w =
δ/3 + 0,01
Tàu hai chân vòt: w =
δ/3 – 0,01
Hệ số dòng theo tàu cá:

w = 0,77CP – 0,28
trong đó: CP - hệ số đầy lăng trụ
b. Hệ số lực hút
Trong vùng làm việc của chân vòt, tốc độ dòng chảy tăng lên làm giảm áp suất cục bộ.
Vùng áp suất thấp này là nguyên nhân gây ra lực bổ sung tác động theo hướng ngược với
chuyển động của tàu và do đó làm tăng sức cản vỏ tàu. Lực cản bổ sung này gọi là lực hút.
Trong hệ thống vỏ tàu-chân vòt, lực này mang tính chất của nội lực. Do đó để đảm bảo cân
bằng lực tác động lên vỏ tàu, chân vòt phải tạo thêm lực đẩy cân bằng với lực cản bổ sung.
Do đó lực đẩy cần thiết sẽ phải là:
23
T = Te + dT
Trong đó :
Te: lực đẩy
dT: lực hút
Nếu ký hiệu t = dT/T là hệ số lực hút thì công thức xác đònh lực đẩy sẽ là:
Te = T – dT = T(1 – t)
Công thức xác đònh lực hút:
Tàu đi biển:

+Tàu một chân vòt:

t = a.w
trong đó
a= 0,5
÷0,7: đối với tàu có bánh lái dạng thoát nước, trụ lái có mặt cắt dạng
profil khí động
a = 0,7
÷0,9: đối với tàu có bánh lái dạng thoát nước, trụ lái
có mặt cắt dạng hình chữ nhật
a = 0,9
÷1,05: đối với tàu có bánh lái phẳng
+Tàu hai chân vòt:

t = 0,25w + 0,14
Tàu nội đòa:

+Tàu một chân vòt:

t = 0,6w(1 + 0,67w)
+Tàu hai chân vòt:

t = 0,8w(1 + 0,25w)
Đối với các tàu có chân vòt ngập hoàn toàn trong hầm đuôi có thể tính
t = w
Tàu kéo, tàu đánh cá:

t = 0,77CP – 0,3
24
2.3 Thiết kế chân vòt.
Sau khi đã xác đònh được sức cản tàu và xác đònh được máy chính ta tiến hành thiết kế
chân vòt cho phù hợp. Ta xét các bài toán cụ thể sau:

a. Bài toán 1: Thiết kế chân vòt theo chế độ chạy tự do, đường kính không hạn chế
Các thông số cho trước:
 Đường cong sức cản vỏ tàu R = f(V);
 Các thông số máy chính: công suất đònh mức Pe, tần số quay n.
 Các hệ số vỏ tàu, hệ số môi trường, các hiệu suất…
Các thông số cần tìm:
 Đường kính chân vòt D, tỉ lệ bước xoắn H/D, tỉ lệ mặt đóa Ae, hiệu suất chân vòt
ηp.
 Tốc độ tàu lớn nhất Vs.
Cách giải:
Sử dụng đồ thò Taylor Bp-
δ hoặc Papmiel Kq-J. Lần lượt tính thử cho các tốc độ tàu V
1
,
V
2
…Ở mỗi tốc độ Vi tính hệ số Taylor Bp hoặc Papmiel Kn. Từ đồ thò tương ứng đọc giá
trò hệ số tốc độ tối ưu
δ hoặc J = 101.3/δ.
 Tính đường kính D theo J, n, Vp. Các hệ số H/D,
ηp đọc từ đồ thò tương ứng.
 Tính lực đẩy của chân vòt dựa vào công suất dẫn đến chân vòt, hiệu suất chân vòt
và tốc độ dòng chảy qua cánh.
 Tính hiệu suất giữa lực đẩy chân vòt và sức cản vỏ tàu. Kiểm tra lại với sai số cho
phép (thường là 5%). Nếu vượt quá mức cho phép thì tính lại với tốc độ khác (lấy từ đồ
thò sức cản) cho đến khi nào thỏa mãn điều kiện trên.
Sau đây là sơ đồ tính:

Dựa vào đồ thò Taylor Dựa vào đồ thò Papmiel
Ký hiệu Đơn vò Ký hiệu Đơn vò

Vs
Va=Vs(1-w)
Hl/g
Hl/g
-
Vs
Vp=0,515Vs(1-w)
hl/g
m/sec
_
25
Va
Pd
Va
n
Bp
.
60
2
γ
=

δopt=F1(Bp) (tra đồ thò)
δ=(0,94÷0.96)δopt (tra đồ thò)

n
Va
D
.60
305,0

δ
=
-

H/D=F2(Bp,
δ) (tra đồ thò)
η
p
=F3(Bp,δ) (tra đồ thò)
Va
Pd
T
p
.515,0
.75
η
=
Te=T(1-t)

-
-

m




kG
kG
4

.
"
nPd
Vp
VpnK =

Jopt=F1(K”n) (tra đồ thò)
96,094,0
÷
=
Jopt
J

n
J
Vp
D
.
=
53

936,11
Dn
Pd
Kq
ρ
=
H/D=F2(J,Kq) (tra đồ thò)
η
p

=F3(J,Kq) (tra đồ thò)
Vp
Pd
T
p
η
.75
=
Te=T(1-t)

-


-
_

_
_

kG
kG

b. Bài toán 2: Thiết kế chân vòt theo chế độ kéo
Các thông số cho trước bao gồm:
 Kích thước và thông số đặc trưng của vỏ tàu
 Các hệ số, hiệu suất liên quan đến vỏ tàu…
 Các thông số đặc trưng của máy: Pe, n, hiệu suất hộp số
ηhs, đường trục ηt
 Hệ số tính đến ảnh hưởng của môi trường Cmt
 Tốc độ kéo cần đạt đến Vk

Các thông số cần tìm:
 Đường kính D, tỉ lệ bước H/D, tỉ lệ mặt đóa Ae
 Hiệu suất chân vòt
ηp
 Trước hết cần tính:
 Công suất dẫn đến chân vòt: Pd = Cmt.
ηhs.ηt.Pe
26