thiết kế hệ thống động lực tàu chở dầu 4950 tấn, máy chính 4l35mc

Bộ: GIÁO DỤC ĐÀO TẠO Bộ: GIAO THÔNG VẬN TẢI




TRƯỜNG: ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA : ĐÓNG TÀU


ĐỒ ÁN MÔN HỌC.
THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THỦY ( 14122).
CHUYÊN NGÀNH : VỎ TÀU THỦY.
LỚP : VTT51-ĐH3 (NO1).
SINH VIÊN : LÊ VĂN TRUNG.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: BÙI THỊ HẰNG.

HẢI PHÒNG.
NGÀY THÁNG NĂM

Tên đề tài :
Thiết kế hệ thống động lực tàu chở dầu 4950 tấn, máy chính 4L35MC
Thông số của máy chính :
Công suất : 2600 (kW)
Số vòng quay : 210 (vòng/phút)
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu tàu.
1.1.1. Loại tàu công dụng.
Tàu dầu sức chở 4950 tấn là loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, một boong
chính liên tục. Tàu được thiết kế trang bị 01 diesel chính 2 kỳ truyền động trực tiếp cho 01 hệ
trục chân vịt.
Tàu thiết kế dùng để chở dầu.

1.1.2. Vùng hoạt động cấp thiết kế.
Vùng hoạt động của tàu: Khu vực Đông Nam Á và biển Việt Nam.
Tàu chở dầu 4950 tấn được thiết kế thoả mãn Cấp I hạn chế theo Quy phạm phân cấp và
đóng tàu vỏ thép - 2010, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành. Phần hệ thống
động lực được tính toán thiết kế thoả mãn tương ứng Cấp I hạn chế theo TCVN 6259
- 3 : 2003.
1.1.3. Các thông số chủ yếu của tàu.
– Chiều dài lớn nhất Lmax = 90.0 (m)
– Chiều dài giữa hai trụ Lpp = 84.3 (m)
– Chiều rộng thiết kế B = 17.5 (m)
– Chiều chìm d = 6.0 (m)
– Chiều cao mạn D = 8.0 (m)
– Trọng tải Pn = 4950 (tấn)
– Số thuyền viên p = 22 (người)
– Máy chính 4L35MC
– Công suất H = 2600 (kW)
– Vòng quay động cơ/chân vịt N = 210/240 (v/p)
1.1.4. Luật và công ước áp dụng.
[1]– Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép – 2010. Bộ Khoa học Công nghệ và
Môi trường.
[2]– MARPOL 73/78 (có sửa đổi).
[3]– Bổ sung sửa đổi 2003 của MARPOL.
1.2. Tổng quan về trang trí động lưc.
1.2.1. Bố trí buồng máy.
Theo chiều dài tàu, buồng máy được thiết kế bố trí từ sườn thứ 8 đến sườn 29 gồm hai
tầng sàn: tầng lắp đặt máy chính (sàn chính) và tầng lắp đặt các máy phụ (sàn lửng). Diện tích
vùng tôn sàn đi lại và thao tác của các tầng khoảng 28÷30 m
2
. Lên xuống các sàn buồng máy
bằng 02 cầu thang chính và 01 cầu thang sự cố.

Trong buồng máy lắp đặt 01 máy chính, các tổ máy phát điện và các thiết bị phục vụ hệ
thống động lực, hệ thống ống toàn tàu. Điều khiển các thiết bị được thực hiện tại chỗ trong
buồng máy. Điều khiển máy chính được thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc từ xa trên
buồng lái. Một số bơm chuyên dụng có thể điều khiển từ xa trên boong chính như bơm vận
chuyển dầu đốt, bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, các quạt thông gió.
Buồng máy có các kích thước chính:
Tầng lắp đặt máy chính (sàn chính):
- Chiều dài: 12.6 m.
- Chiều rộng trung bình buồng máy: 9.0 m.
- Chiều cao trung bình: 5.00 m.
Tầng lắp đặt máy phụ (sàn phụ):
- Chiều dài: 15.0 m.
- Chiều rộng trung bình sàn lửng buồng máy: 12.5 m.
- Chiều cao trung bình: 3.00 m.
Buồng bơm được bố trí từ sườn 29 đến sườn 35, diện tích tôn sàn đi lại và thao tác
khoảng 14 m2. Lên xuống buồng bơm bằng 01 cầu thang chính và 01 cầu thang thoát hiểm.
Trong buồng bơm được lắp đặt 02 tổ bơm chuyển dầu hàng, 01 tổ bơm hút vét dầu hàng, 01
tổ bơm rửa hầm, 01 tổ bơm hút khô buồng bơm, 01 tổ bơm hút khô – dằn và các thiết bị phục
vụ khác. Các bơm trong buồng bơm được điều khiển từ xa trên buồng điều khiển.
Trong buồng bơm được trang bị thiết bị báo mức nước buồng bơm và được hiển thị trên
buồng điều khiển.
Buồng bơm có các kích thước chính:
- Chiều dài dọc tầu 3.6 m.
- Chiều rộng 8.4 m.
- Chiều cao trung bình 8.2 m.
1.2.2.Máy chính
Thông số của máy chính:
– Kiểu máy 4L35MC
– Hãng chế tạo MAN B & W
– Nước sản xuất

– Công suất định mức, [N] 2600 (kW)
– Vòng quay định mức, [n] 210 (v/p)
– Số kỳ, [τ] 2
– Số xy-lanh, [Z] 4
– Đường kính xy-lanh, [D] 350 (mm)
– Hành trình piston, [S] 1050 (mm
– chiều dài động cơ 3485 (mm)
– Trọng lượng động cơ 50 tấn

• Động cơ lai máy phát
Động cơ lai máy phát có ký hiệu TELLHOW-200-GFCB-HW4 do hãng TELLHOW
(Trung Quốc) sản xuất, là diesel 4 kỳ tác dụng đơn, một hàng xy-lanh thẳng đứng, tăng áp,
làm mát gián tiếp hai vòng tuần hoàn, bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động không khí
nén.
Động cơ TELLHOW-200-GFBC-HW4 phải được cấp giấy chứng nhận phù hợp về
ngăn ngừa ô nhiễm do khí xả trước khi xuất xưởng.
- Số lượng 02
- Kiểu máy 200-GFCB-HW4
- Hãng (Nước) sản xuất TELLHOW (Trung Quốc)
- Vòng quay định mức, [n] 1500 (v/p)
- Số kỳ, [τ] 4
- Số xy-lanh, [Z] 6
- Tổng dung tích xilanh, [V] 27 lít
- Đường kính xilanh, [D] 137 mm
- Hành trình piston, [S] 152 mm
- Tổng trọng lượng khô, [G] 4327 kg
• Máy phát điện
- Số lượng 02
- Hãng (Nước) sản xuất SANBO TRUNG QUỐC
- Kiểu G128ZCA 3 pha

- Công suất máy phát 225 kVA
- Vòng quay máy phát 1500 (v/p)
- Điện áp 400 V
- Tần số 50 Hz
- Trọng lượng 2129 kg
• Thông số kích thước tổ máy
- Chiều dài toàn bộ, [L] 3476.5 mm
- Chiều rộng, [B] 1266.7 mm
- Chiều cao, [H] 1555.7 mm
• Thiết bị kèm theo mỗi tổ máy phát điện
- Bơm LO bôi trơn máy 01
- Bơm nước ngọt làm mát 01 cụm
- Bơm nước biển làm mát 01 cụm
- Bầu làm mát dầu nhờn 01 cụm
- Bầu làm mát nước ngọt 01 cụm
- Máy phát điện một chiều 01 cụm
- Mô-tơ điện khởi động 01 cụm
- Các bầu lọc 01 cụm
1.2.3.Các thiết bị động lực khác.
1.2.3.1.Các két chứa phục vụ hệ động lực.
- Két chứa dầu rửa, dầu hút vét
- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 99.0 m3
- Kiểu két Đáy đôi
- Két dầu FO dự trữ
+ Két dầu FO dự trữ No.1, 2
- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 50 m3
- Kiểu két Liền vỏ
+ Két dầu FO dự trữ No.3, 4

- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 90 m3
- Kiểu két Liền vỏ
+ Két dầu FO dự trữ No.5
- Số lượng 01
- Dung tích 01 x 80 m3
- Kiểu két Liền vỏ
- Két dầu DO dự trữ (No.1 & No.2)
- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 45 m3
- Kiểu két Liền vỏ
- Két dầu LO dự trữ
- Số lượng 01
- Dung tích 5.0 m3
- Kiểu két Liền vỏ
- Két lắng FO
- Số lượng 01
- Dung tích 01 x 11 m3
- Kiểu két Rời, treo
- Két lắng DO
- Số lượng 01
- Dung tích 3.2 m
3
- Kiểu két Rời
- Két dầu trực nhật FO
- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 4 m
3
- Kiểu két Rời
- Két dầu trực nhật DO

- Số lượng 02
- Dung tích 02 x 1 m
3
- Kiểu két Rời, treo
1.2.3.2Các tổ bơm.
- Tổ bơm dầu hàng
Bơm dầu hàng được đặt trong buồng bơm và dẫn động thông qua động cơ diezel đặt
trong buồng máy. Trục dẫn động được nối với trục bơm thông qua khớp nối mềm, các gối
trục được làm mát và có trang bị thiết bị chỉ báo nhiệt độ. Tại vị trí qua vách trục dẫn động
được lắp thiết bị kín khí, làm mát bằng nước biển.
Thông số chính của bơm:
- Số lượng 02
- Kiểu Bánh răng
- Ký hiệu 2LB2-300-J
- Hãng (Nước) sản xuất HUAIYIN
- Lưu lượng 300 m
3
/h
- Cột áp 8 kG/cm
2
- Vòng quay động cơ 1480 v/p
Động cơ diesel lai bơm:
- Số lượng 02
- Kiểu YC6A170C
- Số xy lanh 6
- Công suất 125 kW
- Vòng quay 1500 (v/p)
- Tổ bơm dầu hút vét
Trục dẫn động được nối với trục bơm thông qua khớp nối mềm, các gối trục được làm
mát và có trang bị thiết bị chỉ báo nhiệt độ. Tại vị trí qua vách trục dẫn động được lắp thiết bị

kín khí, làm mát bằng nước biển.
Thông số chính của bơm:
- Số lượng 01
- Kiểu Bánh răng
- Ký hiệu 2LB2-80-J
- Hãng (Nước) sản xuất HUAIYIN
- Lưu lượng 80 m
3
/h
- Cột áp 8 kG/cm
2
- Vòng quay động cơ 1800 v/p
- Tổ bơm nước chữa cháy
- Số lượng 01
- Kiểu Ly tâm, đứng, tự hút
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 60 ÷ 80 m3/h
- Cột áp 80 ÷55 mcn
- Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất động cơ điện 17 kW
- Tổ bơm nước ngọt sinh hoạt
- Số lượng 02
- Kiểu Ly tâm, tự hút
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 10 ÷ 15 m
3
/h
- Cột áp 25 ÷ 18 mcn

- Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất động cơ điện 4 kW
- Vòng quay động cơ 3600 v/p
- Tần số 50 Hz
- Tổ bơm nước ngọt làm mát máy chính
- Số lượng 01
- Kiểu Ly tâm, nằm ngang
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 60 m
3
/h
- Cột áp 20 mcn
- Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất động cơ điện 14 kW
- Vòng quay động cơ 1800 v/p
1.2.3.3Các tổ quạt.
- Tổ quạt hút buồng máy
- Số lượng 02
- Kiểu Hướng trục
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 450 m
3
/ph
- Cột áp 294 Pa
- Động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất 5,5 kW
- Tổ quạt thổi buồng máy
- Số lượng 02

- Kiểu Hướng trục
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 450 m
3
/ph
- Cột áp 294 Pa
- Động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất 5,5 kW
- Tổ quạt hút buồng bơm
Tổ quạt hút buồng bơm phải bảo đảm các thông số, yêu cầu kỹ thuật theo quy định
phòng hoả và được Đăng kiểm Việt nam phê duyệt, cấp giấy chứng nhận phù hợp.
Thông số chính của tổ quạt:
- Số lượng 02
- Kiểu Hướng trục, đảo chiều
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 245 m
3
/ph
- Cột áp 294 Pa
- Động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất 4 kW
- Tổ quạt hút buồng bếp
- Số lượng 01
- Kiểu Hướng trục
- Ký hiệu VEC
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 45 m
3

/ph
- Cột áp 220 Pa
- Động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất 1,1 kW
1.2.3.4Các thiết bị hâm dầu , xử lý – phân ly.
- Thiết bị hâm dầu DO
Thiết bị hâm dầu kiểu bầu hâm sử dụng năng lượng điện được trang bị hệ thống tự
động điều chỉnh duy trì nhiệt độ dầu theo thông số đặt trước và có cảnh báo khi nhiệt độ dầu
cao.
Thông số chính của bầu hâm dầu:
- Số lượng 01
- Kiểu Bầu hâm điện
- Hãng (Nước) sản xuất HARISON
- Công suất 15 kW
- Dải nhiệt độ 45 ÷ 80
o
C
- Thiết bị hâm dầu FO
Thiết bị hâm dầu kiểu bầu hâm sử dụng năng lượng điện được trang bị hệ thống tự
động điều chỉnh duy trì nhiệt độ dầu theo thông số đặt trước và có cảnh báo khi nhiệt độ dầu
cao.
Thông số chính của bầu hâm dầu:
- Số lượng 02
- Kiểu Bầu hâm điện
- Hãng (Nước) sản xuất HARISON
- Công suất 18 kW
- Dải nhiệt độ 55 ÷ 98
o
C
- Thiết bị hâm dầu bơm cấp FO

Thiết bị hâm dầu kiểu bầu hâm sử dụng năng lượng điện được trang bị hệ thống tự
động điều chỉnh duy trì nhiệt độ dầu theo thông số đặt trước và có cảnh báo khi nhiệt độ dầu
cao.
Thông số chính của bầu hâm dầu:
- Số lượng 02
- Kiểu Bầu hâm điện
- Hãng (Nước) sản xuất HARISON
- Công suất 18 kW
- Dải nhiệt độ 55 ÷ 98
o
C
- Máy phân ly dầu DO
- Số lượng 01
- Kiểu Ly tâm
- Ký hiệu CEIIARATOP
- Hãng (Nước) sản xuất Đức
- Lưu lượng 1500 lít/h
- Máy phân ly dầu DO
- Số lượng 01
- Kiểu Ly tâm
- Ký hiệu DELAVAL
- Hãng (Nước) sản xuất Balan
- Lưu lượng 1500 lít/h
- Công suất động cơ điện 5,5 kW
1.2.3.5.Các thiết bị hệ thống khí nén.
- Tổ máy nén khí chính
- Số lượng 02
- Kiểu Piston 2 cấp
- Hãng (Nước) sản xuất Nga
- Lưu lượng 65 m

3
/h
- Áp suất 2.94 MPa
- Kiểu động cơ điện AC, 3 pha
- Công suất động cơ điện 17 kW
- Vòng quay động cơ 900 v/p
- Tổ máy nén khí sự cố (đặt tại phòng máy phát sự cố)
- Số lượng 01
- Kiểu Piston 2 cấp
- Hãng (Nước) sản xuất Nga
- Lưu lượng 12 m
3
/h
- Áp suất 2.94 MPa
- Công suất động cơ diesel lai 16 kW
- Vòng quay động cơ 2400 v/p
- Bình chứa không khí nén khởi động
Bình chứa không khí nén phục vụ khởi động máy chính và các máy phụ được trang bị
thiết bị chống quá áp và báo động khi áp suất bình thấp. Thiết bị này được đặt trong buồng
điều khiển máy và trên lầu lái. Trong trường hợp bình thường hệ thống máy nén khí tự động
hoạt động cung cấp khí nén khi áp suất bình thấp.
Thông số bình chứa:
- Số lượng 02
- Dung tích2 x 800 lít
- Áp suất 50 kG/cm
2
- Hãng (Nước) sản xuất Nga
- Bình chứa không khí nén điều khiển
- Số lượng 01
- Dung tích100 lít

- Áp suất 4 kG/cm
2
- Hãng (Nước) sản xuất Hàn Quốc
1.2.3.6.Các thiết bị chữa cháy - buồng bơm.
- Bình bọt chữa cháy CO
2
- Số lượng bình CO
2
08
- Kiểu Xách tay
- Loại 5.5 kg/bình
- Bình bọt chữa cháy AB-10
- Số lượng 10
- Kiểu Xách tay
- Quy cách 10.0 lít/bình
- Bình bọt chữa cháy di động trên xe đẩy
- Số lượng 02
- Kiểu Xe đẩy
- Loại bọt PO-1
- Quy cách 45 lít/bình
- Thiết bị tạo bọt buồng máy
- Số lượng 01
- Kiểu cố định
- Quy cách 20 lít
- Bạt phủ dập cháy
- Số lượng 05 tấm
- Kiểu Phớt, amiăng
- Hộp rồng chữa cháy và thiết bị
- Số lượng 06
- Kiểu Sợi tổng hợp tẩm cao su

- Đường kính đầu phun 16 mm
PHẦN II: TÍNH SỨC CẢN - THIẾT KẾ SƠ BỘ CHONG CHÓNG.
2.1. Tính sức cản.
2.1.1 Lựa chọn phương pháp tính.
Căn cứ vào tuyến hình của tàu ta có các tỉ số kích thước như sau.

T
B
=
91,2
6
5,17
=

B
L
=
81,4
5,17
3,84
=

C
B
= 0,712
Phạm vi áp dụng công thức là
T
B
= 2,12 ÷3,96
B

L
= 3,9 ÷ 14,9
C
B
= 0,65 ÷ 0,8
Như vậy ta có thể áp dụng phương pháp holtrop-menen để tính sức cản và vận tốc của
tàu.
2.1.2.Tính sức cản theo phương pháp holtrop-menden
Lực cản toàn bộ của tàu:
R
total
=R
F
(1+ k) + R
APP
+ R
W
+ R
TR
+ R
A
+ R
B
Trong đó:
R
F
: lực cản ma sát tính theo công thức của ITTC(1957)
1+k : hệ số kể đến lực cản hình dáng của tàu
R
F

(1+k): lực cản nhớt của tàu
R
APP
: lực cản phần phụ
R
W
: lực cản sóng
R
B
: lực cản do mũi quả lê
R
TR
: lực cản do phần đuôi ngập nước
R
A
: lực cản hiệu chỉnh giữa mô hình và tàu thực
2.1.2.1. Sức cản ma sát tương đương .
R
F
=
SvC
F
2

2
1
ρ
C
F
=

2
)2Re(log
075.0
−
- Hệ số lực cản ma sát tấm phẳng tương đương theo ITTC (1957)
ρ
- trọng lượng riêng của nước biển

ρ
=1.025 kN/m
3
tại 15
0
C
v: vận tốc tàu
S- diện tích mặt ướt
S = L(2T+ B)
M
C
(0.453+0.4425C
B
-0.2862C
M

-0.003467 B/T+0.3696 C
WP
)+2.38A
BT
/ C
B

C
M
- hệ số béo sườn giữa
C
B
- hệ số béo thể tích
L- chiều dài đường nước
C
WP
- hệ số béo đường nước
T- chiều chìm trung bình
B- chiều rộng tàu
A
BT
- diện tích mặt cắt ngang mũi quả lê tại đường vuông góc mũi
Bảng 01: Tính sức cản ma sát tương đương
No
Hạng mục
tính
Ký hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Hệ số sức
cản ma sát
C
FO
-
2

0,075
(lg Re 2)
FO
C
=
−
0,0026
2 Số Raynols R
e
.10
-6
-
v
γ
l
425
3 Tốc độ tàu V m/s Được xác định theo lí lịch tàu 5,37
4
Chiều dài thiết
kế của tàu
L
pp
m Được xác định theo lí lịch tàu 84,3
5
hệ số nhớt
động học của
nước
ν
-
ν

= 1,025.10
-6
nước biển ở 20
o
C
1,025.10
-6
6
Hệ số hình
dáng
1+k
1
604247.0
36486,0
3
121563,046106,0
068 06,1
14
)1(
)()()(
)(4817188,093,01
−
−
∆
+=+
ϕ
L
L
L
L

T
L
B
Ck
R
1,501
No
Hạng mục
tính
Ký hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc Kết quả
7
Chiều chìm
thiết kế của
tàu
T m Được xác định theo lí lịch tàu 6
8
Chiều rộng
thiết kế của
tàu
B m Được xác định theo lí lịch tàu 17,5
9
Hệ số béo
thân ống
C
P
C
P

=
β
δ
ϕ
=
0.7996
10
Chiều dài bóp
đuôi
L
R
m
)
14
06.0
1(
−
+−=
ϕ
ϕ
ϕ
B
R
X
LL
18,445
11
Hoành độ tâm
nổi
X

B
Tra trong bảng tính nổi
1,686
12
Hệ số xét đến
hình dáng
đuôi tàu
C
14
- C
14
= 1 + 0,003C
AP
1,03
13 Hệ số C
AP
- Với sườn hình chữ U 10
14
Chiều chìm
thiết kế của
tàu
T m Được xác định theo lí lịch tàu 6
15
diện tích mặt
ướt của tàu
Ω m
2
B
BT
M

MB
Mw
C
A
C
T
B
CC
CBTL
38,2).3696,0
03467,0.2862,04425,0
453,0()2(
++
−−
++=Ω
1961,8
16
hệ số béo
sườn giữa
C
M
- Được xác định theo lí lịch tàu 1
17
hệ số béo thể
tích
C
B
- Được xác định theo lí lịch tàu 0,79
18
hệ số béo

đường nước
C
W
- Được xác định theo lí lịch tàu 0,85
No
Hạng mục
tính
Ký hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc Kết quả
19
sức cản ma
sát
R
FO
KG 6989,6
20
Sức cản ma
sát tương
đương
R
FO
(1+k
1
) KG R
FO
(1+k
1
) 17481

2.1.2.2/ Sức cản phần nhô ra khỏi thân tàu
R
APP
=0,5ρ.v
2
. S
APP
(1+k
2
)
eq
C
F
+R
BT
S
APP
- diện tích phần phụ ngâm nước
[ ]
iAPP
i
APP
eq
S
Sk
k
)(
)1(
)1(
2

2
Σ
+Σ
=+
(S
APP
)
i
- diện tích phần phụ thứ i
Hệ số 1+k
2
cho theo bảng:
Ky lái hoặc bánh lái sau ky lái 1.5-2
Bánh lái sau đuôi tàu 1.3-1.5
Bánh lái cân bằng tàu hai chân vịt 2.8
Giá đõ trục 3.0
Ky lái 1.5-2
ống bao trục 2.0
ống bao giá đỡ trục 3.0
Trục 2.0-4.0
Ky ổn định 2.8
ống đạo lưu 2.7
Ky hông
1.4
Bảng 02: Tính sức phần nhô ra khỏi thân tàu
== .Ω.v.0.5.CR
2
FOFO
ρ
1

Mật độ
nước
ρ
KGS
2
/m
4
2 4
104,5 /KGS m
ρ
 
=
 
104,5
2
Diện tích
mặt ướt của
phần phụ
S
APP
m
2
Được xác định theo lí lịch tàu
17.8
3 Tốc độ tàu V m/s Được xác định theo lí lịch tàu 5.37
4
Hệ số sức
cản ma sát
C
FO

-
2
0,075
(lg Re 2)
FO
C
=
−
0.0026
5
yếu tố hình
dáng của
phần phụ
1+k
2
-
∑
∑
+
APP
APP
S
Sk )1(
2
5,192
6
Sức cản
phần nhô
R
APP

KG
02
2
)1(5,0
FeqAPPAPP
CkSvR
+=
ρ
329,28
1+k
2
)
eq
được xác định theo công thức :
(1+k
2
)
eq
=
∑
∑
+
APP
APP
S
Sk )1(
2
= 5,192
Lập bảng:
Tên bộ phận 1+k

2
Chọn (1+k
2
) S
APP
(m
2
)
Bánh lái sau đuôi tàu 1.3-1.5 1.4 13.8
ống bao trục 2 2
Các ki tàu 1.4 1.4 4
2.1.2.3.Sức cản sóng.
Bảng 03: Tính sức cản sóng
No
Hạng mục
tính
Ký
hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc
Kết
quả
1
Hệ số C
7
-
C
7
=

w
L
B
với tàu có
0,11<
w
L
B
< 0,25
0,208
2 Hệ số C
3
-
[ ]
BFBT
BT
hTABT
A
C
−+
=
31,0(
56,0
5,1
3
0.0279
3
S
max
của Sn

quả lê tại
B
qlmax
A
BT
m
2
Được xác định theo lí lịch tàu 8.02
4
Mớn nước
đo tại trụ mũi
T
F
m
2
Được xác định theo lí lịch tàu
5.5
5
chiều cao
cách chuẩn
của tâm diện
tích A
BT
h
B
m
Được xác định theo lí lịch tàu
2.03
6
Góc vào

nước của
đường nước
i
E
(
o
)



























∆






−−
−






−
+=
16302.0
3
34574.0
6367.0
3048 4.0
80856.0
100
)0225.01(
)1(
exp891

L
B
L
X
B
L
I
R
B
E
ϕ
α
61.84
7 Hệ số C
1
-
( )
37565.1
07961,1
78613,3.
7
902223105
−
−







E
i
B
T
C
18.44
8 Hệ số C
2
-
2 3
exp( 1,89 )C C
= −
0.7294
9 Hệ số C
5
-
β
BT
A
C
T
8,0
1
5
−=
1
No
Hạng mục
tính
Ký

hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc
Kết
quả
10
S vách đuôi
chìm trong
nước
A
T
-
Được xác định theo lí lịch tàu
0
11 Hệ số C
16
-
32
16
984388,68673,1307981,8
ϕϕϕ
+−=
C
với tàu có
ϕ
= 0.79< 0.8
1.1651
12 Hệ số m
1

-
16
3/1
1
79323,475254,1
0140407,0
C
L
B
L
T
L
m
−−
∆
−=
-2.3637
13 Hệ số
λ
-
B
L
03,0446,1 −=
ϕλ
với tàu có
=
B
L
6.24 <12
1.0117

14 Hệ số C
15
-
C
15
= -1,69385
Với tàu có
∆
3
L
=143.91 < 512
-1,694
15 Hệ số m
4
-
)034,0exp(4,0
29.3
154
−
−= FrCm
-0.061
16
Sức cản
sóng R
w
KG
[ ]
)cos(
exp
2

4
9.0
1
521
−−
+
∆=
FrmFrm
gCCCR
w
λ
ρ
1381,3
2.1.2.4Sức cản áp suất bổ sung do mũi quả lê tạo ra :
Do tàu đang tính toán không có mũi quả lê nên A
BT
= 0
Theo công thức :
2 3 1,5
2
0,11exp( 3 )
(1 )
B i
BT
B
i
P Fr A g
R
Fr
ρ

−
−
=
+
= 0 (kN)
Vậy R
B
= 0
2.1.2.5Sức cản áp suất bổ sung do ngập đuôi kiểu tuần dương hạm :
No
Hạng mục
tính
Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Mật độ nước
ρ
KGS
2
/m
4
2 4
104,5 /KGS m
ρ
 
=
 
104,5
2 Hệ số C
6
-

C
6
= 0 với
Fr
T
=
)
(
2
α
BB
gA
v
T
+
> 0,5
(A
T
= 0)
0
3
Diện tích
phần ngập
nước của
đuôi tuần
dương
A
T
m
2

Được xác định theo lí lịch tàu 0
4
Gia tốc trọng
trường
g m/s
2
hằng số 9,81
5
Sức cản áp
suất bổ sung
do ngập đuôi
kiểu tuần
dương hạm
R
TR
KG
6
2
5,0 CAvR
TTR
ρ
=
0
2.1.2.6. Hiệu chỉnh sức cản do điều chỉnh từ mô hình sang tàu thực
No
Hạng mục
tính
Ký hiệu Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Mật độ nước

ρ
KGS
2
/m
4
2 4
104,5 /KGS m
ρ
 
=
 
104,5
2 Tốc độ tàu v m/s Được xác định theo lí lịch tàu 5.,14
3
diện tích
mặt ướt của
tàu
S m
2
B
BT
M
MB
Mw
C
A
C
T
B
CC

CBTLs
38,2).3696,0
03467,0.2862,04425,0
453,0()2(
++
−−
++=
1961.8
4 Hệ số C
A
-
)04,0(5,7
003,0
00205,0
)100(006,0
42
4
16,0
CCC
L
LC
B
A
−
+−
+=
−
0.0006
5 Hệ số C
4

-
C
4
= 0,04 đối với
L
T
=0.06627
> 0,04
0,04
6
Hiệu chỉnh
sức cản do
điều chỉnh từ
mô hình sang
tàu thực
R
A
KG
2
0,5
A A
R v SC
ρ
=
1500,7
Từ số liệu ta lập được bảng tính lực cản và công suất kéo của tàu như sau:
Bảng lực cản và công suất kéo của tàu
Đại lượng
tính toán
Công thức Đ.vị

Trị số tính toán
Vận tốc
v
S
hl/h
10 11 12 13 14
Vận tốc
v m/s
5.37 5.907 6.444 6.981 7.518
R
f
Như trên kG
11532 14171 17107 20324 23885
R
APP
Như trên kG
361,95 444,79 536,92 638,5 749,66
R
W
Như trên
kG
2223,3 5355,45 11210,08 21155,8 37351,6
R
B
Như trên
kG 13 17 23 28 35
R
TR
Như trên
kG 0 0 0 0 0

R
A
Như trên kG 1637.996 1981.97 2358.71 2768.71
3210.47
R Như trên
kG 15768,8 21971,3 31235,4 44934,5 65232,1
R Như trên
kN 154,69 215,54 306,42 440,81 639,93
Công
suất đẩy
P
E
EPS =
R
t
v
S
/75
Cv 1129,04 1730,46 2683,74 4182,5 6538,87
Công
suất đẩy
P
E
kw 830,97 1273,62 1975,23 3078,32 4812,6
4- Đồ thị sức cản R = f(v) và công suất kéo EPS = f(v)
Căn cứ vào kết quả tính toán các giá trị R và EPS xây dựng đồ thị R = f(v) và
EPS=f(v) cho tra cứu tính toán. v
2.1.2. Xác định sơ bộ tốc độ tàu cho thiết kế chong chóng
– Hiệu suất chong chóng (lấy gần đúng) η
p

= 0,61
– Hiệu suất đường trục (lấy gần đúng) η
t
= 0,98
– Dự trữ công suất máy chính 15%Ne
– Công suất của máy chính Ne = 2600 kw
– Công suất kéo của tàu EPS = 0,85Ne
η
p
η
t
Kết quả: EPS = 1321,4 kw
Tương ứng (gần đúng) trên đồ thị sức cản có:
R
t
= 24489 kG
V
s
= 11,09 (knots)
2 .THIẾT KẾ CHONG CHÓNG
2.2.1 Thông số ban đầu
– Vật liệu chong chóng : Hợp kim đồng
– Ứng suất kéo cho phép, [δ
k
] 400 ÷ 500 kG/cm
2
– Ứng suất nén cho phép, [δ
n
] 450 ÷ 600 kG/cm
2

– Hệ số béo thể tích , [C
B
] 0,712
– Vận tốc tàu giả thiết, v
s
11.09 knot
– Số chong chóng của tàu, x = 1
2.2.2 Thiết kế chong chóng
1. Chọn số cánh chong chóng
Bảng 2.1.Thiết kế chong chóng
STT Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1 Hệ số dòng theo ψ _ Ψ = 0,5C
B
– 0,05 0.345
2 Hệ số dòng hút t
c
_ t
c
= 0,5ψ 0.1725
3
Hiệu suất tính đến tác
động qua lại giữa
chong chóng với tàu
η _
η =
ψ
−

−
1
1
c
t
1.263
4
Vận tốc dòng chảy
với chong chóng
v
p
m/s v
p
= v
s
(1 – ψ) 3.899
5
Vòng quay chong
chóng
n
p
v/p n
dc
/(60) 3,5
6
Sức cản của chong
chóng tại v
s
, R
R

cc
kG Theo đồ thị 22645
7
Lực đẩy của chong
chóng
P kG
P =
xt
R
c
cc
)1( −
27365,55
8 Mật độ nước biển ρ kg.s
2
/m
4
104.5
9
Hệ số lực dẩy theo
đường kính
k
,
d
-
K
d
’
=V
P

.D.
P
ρ
0.992
STT Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn vị Công thức - Nguồn gốc Kết quả
10
Hệ số lực dẩy theo
vòng quay
k
n
-
k
n
=
4
P
n
v
p
p
ρ
0,518
Kết luận:
Hệ số lực đẩy của chong chóng : k
d’
= 1.631 <2 k
n

< 1
Vậy: Chọn số cánh của chong chóng z = 4
2. Chon tỉ số đĩa của chong chóng theo điều kiện bền
Công thức:
θ =
=








≥
min
00
A
A
A
A
ee
0,375.
3
4
2
max
10
'.
.

.
'. Pm
D
ZC








δ
bảng:2.2 Xác định tỉ số đĩa của chong chóng.
STT Hạng mục tính
Ký
hiệu
Đơn
vị
Công thức - Nguồn gốc Kết quả
1
Hệ số vật liệu làm
chong chóng
C’ Theo vật liệu 0.06
2 Hệ số quá tải của tàu m’ Tàu dầu 1.15
3 Số cánh chong chóng z Theo thiết kế 4
6
Đường kính sơ bộ
chong chóng
D m (0,7÷0,8)d 4.2

7
Lực đẩy của chong
chóng
P kG Theo thiết kế 14240.4834
8
Chiều dài tương đối
của profin cánh
δ
max
m δ
max
= 0,08÷ 0,1 0.09