Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 18 potx

chương 18:
Tính cân bằng dọc và chiều cao tâm
ổn định ban đầu
Phần này sẽ xác định với góc nghiêng dọc ψ ở các trường
hợp tải trọng đã nêu ở trên và tính các thông số đặc trưng cho ổn
định ban đầu. Từ đó để có số liệu để kiểm tra ổn tính cho t
àu ở góc
nghiêng khác nhau. Các thông s
ố cần xác định sẽ tra đồ thị các yếu
tố thủy lực dựa vào lượng chiếm nước đã biết, ngoài ra còn sử
dụng các công thức sau để tính :
h
0
= r
0
+ z
c
- z
g
= r
0
– (z
g
- z
c
) = r –a (3.15)
V
ới a = z
g
- z
c

H
0
= R – a = R + z
c
– z
g
. (3.16)
ΔT
m
= (
2
L
- x
f
) ΔT/L ; (3.17)
T
m
= T + (
2
L
- x
f
) ΔT/L (3.18)
ΔT
l
= (
2
L
+ x
f

) ΔT/L ; (3.19)
T
l
= T - (
2
L
+ x
f
) ΔT/L (3.20)
ΔT =( x
g
- x
c
)L/H
0
(3.21)
K
ết quả tính được ghi ở bảng sau:
Bảng.3.13: Bảng tính cân bằng dọc và tâm ổn định ban đầu.
Các trường hợp tải trọng
T
T
Đại lượng tính Ký
hi
ệu
Đơn
vị
1 2 3 4
1 Lượng chiếm
nước

D T 64,52 65,74 55,25 68,2
1
2 Thể tích chiếm
nước
V m
3
62,94 64,13 53,90 66,5
4
3 Mớn nước T m 1,38 1,40 1,22 1,44
4 Hoành độ tâm nổi X
C
m -
0,164
-
0,167
-
0,126
-
0,17
5
5 Hoành độ trộng
tâm
X
g
m -0,50 0,38 0,21 0,24
6 Cao độ trọng tâm Z
g
m 1,47 1,32 1,35 1,25
7 Cao độ tâm nổi Z
C

m 1,06 1,07 0,93 1,10
8 Hiệu X
g
-
X
C
m -0,33 0,55 0,332 0,41
2
9 Bán kính ổn định
dọc
R
0
m 16,84 16,65 18,63 16,2
9
10 Chiều cao ổn định H
0
m 16,43 16,40 18,20 16,1
dọc 4
11 Nghiêng dọc
T
m -
0,329
0,538 0,285 0,41
5
12
Hoành đ
ộ trọng tâm
ĐN
X
f

m -
0,427
-
0,435
-
0,410
-
0,43
0
13 Nghiêng dọc mũi
Tm
m -
0,173
0,284 0,150 0,,21
8
14 Nghiêng dọc đuôi
T
d

m 0,156 -
0,252
-
0,135
-
0,19
6
15 Bán kính ổn định
ngang
r
0

m 1,216 1,215 1,330 1,18
0
16 Chiều chìm mũi T
m
m 1,527 1,984 1,850 1,91
8
17 Chiều chim đuôi T
d
m 1,856 1,348 1,565 1,50
4
18 Chiều cao tâm ổn
định
h
0
m 0,806 0,965 0,907 1,03
1
19 Hệ số béo

- 0,63 0,63 0,63 0,63
20 Hệ số diện tích
MĐN

- 0,835 0,836 0,835 0,84
6
21 Chiều dài tàu L m 16,10
8
16,13 16,65 16,2
5
22 Chiều rộng tàu B m 4,312 4,320 4,260 4,30
0

Từ các giá trị của hàm f
i
(θ) ứng với các góc nghiêng của θ
của tàu theo kết quả của PGS-TS Nguyễn Quang Minh được cho ở
bảng sau:
Bảng 3.14: Bảng giá trị của hàm f
i
()
f
i
(
)
θ
F
1
()
F
2
() F
3
() F
4
() sin()
10 0,0194 -0,0086 0,1618 0,0010 0,1736
20 0,1441 -0,0626 0,2531 0,0074 0,342
30 0,4270 -0,1770 0,2298 0,0201 0,5
40 0,7304 -0,3153 0,0943 0,0335 0,6428
50 1,2168 -0,3883 -0,0978 0,0356 0,766
60 1,3835 -0,2792 -0,2512 0,0143 0,866
70 1,1539 0,0887 -0,2702 -0,0306 0,9397

80 0,5423 0,6455 -0,1313 -0,0671 0,9848
90 0,0000 1,0000 0,0000 0,0000 1
Với lượng chiếm nước của tàu, dựa trên đồ thị tĩnh thủy lực
ta tìm được các thông
số cơ bản của tàu và từ đó tính được các thông số hình học
quy đổi của tàu như trong bảng sau:
Bảng 3.15: Bảng các thông số hình học quy đổi của tàu.
Các tr
ường hợp tải trọngTT Các thông số
1 2 3 4
1
H
ệ số 
0,835 0,836 0,83 0,846
2
H
ệ số 
0,63 0,63 0,63 0,63
3 Mớn nước T 1,38 1,40 1,22 1,44
4 Hoành độ trọng
tâm x
G
-0,55 0,38 0.21 -0,24
5 Hoành độ tâm nổi
x
C
-0,164 -0,167 -0,126 -0,175
6 Cao độ trọng tâm
z
C

1,06 1,07 0,93 1,10
7 r
90
0,319 0,310 0,335 0,290
8 z
c0
0,787 0,798 0,694 0,825
9 r
0
1,849 1,829 2,042 1,764
10 y
c90
0,845 0,829 1,023 0,799
11 z
c90
1,257 1,257 1,254 1,263
Từ các thông số hình học quy đổi trên ta đi xác định tay đòn
ổn định tĩnh l
θ
và tay đòn ổn định động l
đ
cho tàu ở các góc
nghiêng.
Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ.
Bảng 3.16: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động trường
hợp 1.

Y
C90
.f

1
(
)
(Z
C90
-
Z
C0
).f
2
()
r
0
.f
3
(
)
r
90
.f
4
(
)
(Z
g
-
Z
C0
)Sin(
)

l

=[2]+[3
]+[4]+
[5]-[6]
[7]
l
d
=1/2

[8]
[1
]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1
0
0,02
37
-0,0071 0,29
25
0,00
08
0,1189 0,190
9
0,190
9
0,016
6
2
0

0,17
00
-0,0497 0,42
38
0,00
52
0,2337 0,315
6
0,697
6
0,060
8
3
0
0,47
67
-0,1302 0,32
17
0,01
35
0,3417 0,420
0
1,433
3
0,125
0
4
0
0,84
25

-0,2070 0,04
47
0,01
95
0,4305 0,509
0
2,362
3
0,206
0
5
0
1,27
21
-0,2185 -
0,24
72
0,01
60
0,5235 0,541
6
3,412
9
0,297
6
6 1,09 -0,1017 - 0 0,5918 0.418 4,373 0,381
0 70 0,40
03
90 4 4
7

0
0,78
93
0,1179 -
0,33
17
-
0,02
13
0,6424 -
0.088
12
4,704
1
0,410
3
8
0
0,32
66
0,3562 -
012
66
-
0,02
94
0,6697 -
0.142
93
4,473

1
0,390
1
9
0
0 04700 0 0 0,6834 -
0.213
41
4,116
8
0,359
0
57,3
23,83
07
0,5
0,6
0,3
0,2
0,1
90807060503020 40
0,4
L
Ld (m)
100-10-20-30
Lcp = 0,175
Tröôøng hôïp 1: D = 64,52Taán ; Zg = 1,47m
0



L
Ld
Hình 3.8: Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 1.
Trường hợp 2: Tàu từ ngư trường về, 100% tải trọng hầm, với10%
dự trữ.
Bảng 3.17: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động trường
hợp 2.

Y
C90
.f
1
(
)
(Z
C90
-
Z
C0
).f
2
()
r
0
.f
3
(
)
r
90

.f
4
(
)
(Z
g
-
Z
C0
)Sin()
l

=[2]+[3
]+[4]
+[5]-[6]
[7]
l
d
=1/2

[8]
[1
]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1
0
0,02
32
0,0069 0,28
94

0,000
7
0,0907 0,215
7
0,215
7
0,018
8
2
0
0,16
69
-0,0485 0,41
92
0,005
1
0,1784 0,364
4
0,795
8
0,069
4
3
0
0,46
79
-0.1270 0,31
83
0,013
1

0,2608 0,411
5
1,571
7
0,137
0
4
0
0,82
70
-0,2020 0,21
00
0,019
0
0,286 0,525
3
2,508
6
0,218
8
5
0
1,24
87
-0,2133 -
0,24
45
0,015
5
0,3995 0,406

8
3,440
8
0,300
1
6
0
1,07
68
-
0,0993
-
0,35
10
0 0,4517 0,174
7
4,022
4
0,350
8
7
0
0,77
48
0,1151 -
030
18
-
0,020
7

0,4903 0,077
1
4,274
2
0,372
8
8
0
0,32
06
0,3477 -
0,12
53
-
0,028
6
0,5112 0,003
2
4,354
6
0,379
8
9
0
0 0,4588 0 0 0,5216 -
0,062
8
4,295
1
0,374

6


0
Tröôøng hôïp 2: D = 65.74 Taán ; Zg = 1,32m
Lcp = 0,16m
-30 -20 -10 0 10
L
, Ld (m)
4020 30 50 60 70 80 90
0,5
0,3
0,1
0,2
0,4
0,6
0,7
57,3
18.13
Ld
L
Hình 3.9: Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 2.
Trường hợp 3: Tàu từ ngư, trường về, 20% tải trọng hầm, 70% đá
và 10% dự trữ.
Bảng 3.18: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động trường
hợp3.

Y
C90
.f

1
(
)
(Z
C90
-
Z
C0
).f
2
()
r
0
.f
3
()
r
90
.f
4
(
)
(Z
g
-
Z
C0
)Sin(
l


=[2]+[3
]+[4]
[7]
l
d
=1/2

[8]
) +[5]-[6]
[1
]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1
0
0,02
87
-0,0085 0,27
12
0,00
08
0,1142 0,178
0
0,178
0
0,015
5
2
0
0,20
59

-0,0592 0,43
01
0,00
55
0,2245 0,357 0,713
9
0,062
2
3
0
0,57
73
-0,1551 0,39
55
0,01
42
0,3282 0,503
7
1,575
5
0,137
4
4
0
1,02
04
-0,2466 0,15
20
0,02
05

0,4135 0,532
8
2,612
1
0,227
8
5
0
1,54
07
-0,2603 -
0,35
10
0,01
68
0,5028 0,443
3
3,588
3
0,312
9
6
0
1,32
86
-0,1212 -
0,44
21
0 0,5684 0,196
7

4,228
4
0,368
8
7
0
0,95
60
0,1405 -
0,36
63
-
0,02
24
0,6170 0,090
7
4,515
9
0,393
8
8
0
0,39
56
0,4244 -
0,13
99
-
0,03
09

0,6433 0,005
9
4,612
6
0,402
3
9
0
0 0,5600 0 0 0,6564 -
0,096
3
4,522
2
0,394
4
o

0
Tröôøng hôïp 3: D = 55,25 Taán ; Zg = 1,35m
-30 -20 -10 0 302010 40 50
Lcp = 0,18m
0,4
0,1
0,2
0,3
60 70 80 90
0,5
0,6
0,7
L

 Ld (m)
57,3
19.48
L
Ld
Hình 3.10: Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp 3.
Trường hợp 4: Tàu tại ngư trường với 25% dự trữ, một mẻ cá và
lưới ướt trên boong.
B
ảng 3.19: Bảng tính tay đòn ổn định tĩnh và động trường
h
ợp 4.

Y
C90
.f
1
(
)
(Z
C90
-
Z
C0
).f
2
()
r
0
.f

3
()
r
90
.f
4
(
)
(Z
g
-
Z
C0
)Sin(
)
l

=[2]+[3]
+[4]
+[5]-[6]
[7]
l
d
=1/2

[8]
[1
]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
1

0
0,02
24
-0.0066 0,27
91
0,00
07
0,0738 0,2217 0,221
7
0,019
3
2
0
0,16
08
-0,0463 0,40
43
0,00
47
0,1452 0,3784 0,821
9
0,071
6
3
0
0,45
09
-0,1212 0,35
69
0,01

23
0,2123 0,4866 1,687
0
0,147
1
4
0
0,81
35
-0,1512 0,09
20
0,01
51
0,2475 0,5219 2,695
5
0,235
1
5
0
1,20
33
-0,2034 -
0,26
14
0,01
45
0,3252 0,4277 3,645
1
0,317
9

6
0
1,03
76
-0,0947 -
0,38
19
0 0,3677 0,1932 4,266
1
0,372
1
7
0
0,74
66
0,1098 -
0,31
65
-
0,01
93
0,3991 0,1214 4,580
8
0,399
5
8
0
0,30
89
0,3317 -

0,12
08
-
0,02
67
0,4161 0,0769 4,779
2
0,416
5
9
0
0 0,4376 0 0 0,4246 0,0130 4,869
2
0,424
1
80 90
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
57,3
22.58


Tröôøng hôïp 4 : D = 68,21 Taán ; Zg = 1,25m
Ld
L
0

-30 -20 -10 0 302010 40 50
Lcp=0,17
L
, Ld (m)
60 70
Hình 3.11: Đồ thị tay đòn ổn định của tàu ở trường hợp
4.