Nghiên cứu phương pháp xác định thực nghiệm sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu và số vòng quay chân vịt, chương 14 docx

1
CHƯƠNG
14
:
PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO
LUẬN
4.1. PHÂN TÍCH KẾT
QUẢ:
4.1.1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG SỨC CẢN THÔNG
QUA C
ẶP
THÔNG
SỐ TỐC ĐỘ TÀU VÀ SỐ VÒNG QUAY CHÂN
VỊT.
Dưới đây là những phân tích kết quả tính toán được ở
chương 3 về sức
cản
theo phương pháp tính sức cản thông qua
cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng
quay
chân vịt
n.
Bảng (4-1) so sánh sức cản tàu PY – 93024 – TS ở chế độ
đị
nh mức
t
heo
phương pháp thực nghiệm tính trong điều kiện thiết kế và điều
ki
ện khai
t

hác.
4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h)Tín
h
R(K
G)
% R(K
G)
% R(K
G)
% R(K
G)
% R(K
G)
%
L
T
thực
n
g
h
i
ệ
289.
1
10
0
405.
9
2
10

0
556.
0
2
10
0
747.
3
7
10
0
862.
3
4
10
0
T
T
thực
n
g
h
i
ệ
326.
4
2
112
.
9

466.
7
4
114
.
9
571.
0
7
102
.
7
883.
4
4
118
.
2
899.
9
3
104
.
4
Dựa vào kết quả tính tỷ lệ phần trăm về sức cản ở chế độ
đị
nh mức (bảng
4-
1), tính theo phương pháp thực nghiệm trong điều kiện thiết
kế và điều kiện

kha
i
thác thực tế ta thấy: sức cản tàu PY –
93024 – TS sau 3 n
ăm khai thác (trong đó
l
ên
đà 5 lần theo
định kỳ bảo dưỡng làm sạch vỏ tàu, tu dưỡng nhỏ) tăng lên
kho
ảng
(3
– 13) % so với sức cản tính theo thiết kế. Điều này cũng phù
hợp với các nhà
khoa
học Anh và Đức đã đưa ra những con số
thống kế về sự ảnh hưởng các yếu tố
sử
dụng tàu sau một thời
2
gian sử dụng, họ cho rằng: ở vùng nước xích đạo sức cản
t
àu
tăng 0,5% trong một ngày đêm, chúng ta có thể nhân tỷ lệ này
cho 6 tháng thì
sức
cản tăng khoảng 18%. Điều này phù hợp
với con tàu được khảo sát ở trên sau 3
năm
khai thác, trong đó

khoảng 6 tháng lên đà một lần để làm sạch vỏ tàu, bảo
dưỡng
máy
móc.
3
Bảng (4-2) so sánh sức cản tàu PY – 93024 – TS ở chế
độ đị
nh mức
t
heo
phương pháp thực nghiệm và công thức
Vi
ện TK Leningrad trong điều kiện
t
h
i
ế
t
kế.
4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h)Tín
h
R(K
G)
% R(K
G)
% R(K
G)
% R(K
G)
% R(K

G)
%
L
T
thực
n
g
h
i
ệ
289.
1
10
0
405.
9
2
10
0
556.
0
2
10
0
747.
3
7
10
0
862.

3
4
10
0
L
T
L
e
n
i
n
108.
8
3
37.
6
5
209.
8
4
51.
6
9
374.
4
3
67.
3
4
627.

8
5
83.
8
9
797.
0
4
92.
4
3
Bảng (4-3) so sánh sức cản tàu KH – 90327 – TS ở chế
độ đị
nh mức
t
heo
phương pháp tính thực nghiệm và công
thức Viện TK Leningrad trong điều
k
i
ện
thiết
kế.
4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h)Tín
h
R(K
G)
% R(K
G)
% R(K

G)
% R(K
G)
% R(K
G)
%
L
T
thực
n
g
h
i
ệ
211.
9
2
10
0
318.
6
10
0
456.
0
9
10
0
539.
9

3
10
0
692.
6
1
10
0
L
T
L
e
n
i
n
94.0
8
44.
3
9
180.
4
8
56.
6
5
320.
7
7
70.

3
3
536.
2
9
99.
3
3
680 98.
1
8
Từ hai bảng (4-2), (4-3) so sách tỷ lệ phần trăm sức cản
trong
điều kiện
t
h
i
ế
t
kế tính theo phương pháp thực nghiệm
và công thức tính sức cản gần
đúng
Leningrad ta nhận thấy:
s
ức cản tính theo công thức Leningrad luôn nhỏ hơn so
vớ
i
cách tính sức cản theo phương pháp thực nghiệm dao động
trong kho
ảng 50%,

và
sự dao động này tăng không đều ở mỗi
t
ốc độ tàu khác
nhau.
4
Phương pháp thực nghiệm xác định sức cản thông qua
c
ặp thông số tốc
độ
tàu V và số vòng quay chân vịt n, là cặp
thông số đo ngẫu nhiên, các yếu tố
ảnh
hưởng sức cản tàu như
yếu tố đường hình tàu, yếu tố thuỷ động học… đều hàm
ẩn
bên trong cặp thông số này. Còn các công thức tính sức cản
gần đúng khác
như
công thức Leningrad có chứa các thông số
thay đổi khi tính sức cản ở các chế
độ
khác nhau như: trọng
t
ải của tàu W (tấn), hệ số béo  thay đổi theo mớn nước
t
àu.
5
Trong công thức tính chứa nhiều thông số thay đổi, khó xác định
chính xác nh

ư
vậy
tỷ lệ sai số lớn là điều không tránh
khỏ
i
.
Trong cùng một điều kiện tính toán sức cản như trong
khai thác thực tế
hoặc
trong thiết kế, có thể đặt câu hỏi sức cản
tàu thay
đổi như thế nào qua mỗi chế độ
t
ả
i
khác
nhau?
Bảng (4-4) tính so sánh sức cản tàu PY – 90327 – TS ở ba
ch
ế độ tải
t
rong
điều kiện thiết kế bằng tính phương pháp thực
ngh
i
ệm
:
Đ
ạ
i

Đơn
v
ị
Tốc độ tàu
tí
n
h
t
o
á
n
T
ố
c
độ
t
à
h
l/
h 4 5 6 7 8 9
Tốc
đ
ộ
m/
s
Chế
độ
2.06 2.57
5
3.08

6
3.60
1
4.11
5
4.63
R
K
G
2
89.
4
4
0
5.3
55
6
.8
74
7
.
5
10
0
1.
1
43
5
.


R
%
100%
t
ả
i
100 100 100 100 100 100
R
K
G
3
37.
1
4
7
5.2
66
8
.2
93
4
.
7
13
8
7.
2
30
5
.

+

R
%
110
% 16.4 17.2 2 2 38.4 60.1
R
K
G
2
67.
0
3
7
0.2
50
0
.3
66
4
.
4
8
59.
2
1
16
4
.
-


R
%
85%
t
ả
i
7
.
8.
1
0.
1
1
1
.
1
14.
2
1
8.
8
Bảng (4-5) tính so sánh sức cản tàu PY – 90327 – TS ở ba
ch
ế độ tải
t
rong
điều kiện khai thác thực tế tính bằng phương pháp thực
ngh
i

ệm
:
Đ
ạ
i
Đơn
v
ị
Tốc độ tàu
tí
n
h
t
o
á
n
Tốc
đ
ộ
h
l/
h 4 5 6 7 8 9
T
ố
c
độ
t
à
m/
s

Chế
độ
2.06 2.57
5
3.08
6
3.60
1
4.11
5
4.63
R
K
G
3
26.
5
4
6
6.5
65
3
.0
8
83.
12
4
1
.
2

0
3
9
.

%
100%
t
ả
i
1
0
0
10
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
10
0
R
K
G
3

89.
1
5
6
3.4
7
8
5
.
1
1
00.
16
9
0
.
3
1
23.
+

R
%
110
%
19.
1
2
0.
7

2
0.
3
2
4
.
5
36.
2
5
3.
1
6
R
K
G
2
96.
9
4
1
6.6
57
1
.7
77
4
.
9
1

0
5
7
.
1
58
5
.
-

R
%
85%
t
ả
i
9.0
7
1
0.
7
1
2.
4
1
2
.
3
14.
7

2
2.
2
7
Bảng (4-6) tính so sánh sức cản các chế độ tải của KH –
90327 – TS
t
rong
điều kiện thiết kế tính bằng phương pháp thực
ngh
i
ệm
:
Đ
ạ
i
Đơn
v
ị
Tốc độ tàu
tí
n
h
t
o
á
n
T
ố
c

độ
t
à
h
l/
h 4 5 6 7 8 9
Tốc
đ
ộ
m/
s
Chế
độ
2.06 2.57
5
3.08
6
3.60
1
4.11
5
4.63
R
K
G
2
12.
0
3
1

8.0
45
4
.4
61
0
.
6
7
89.
3
1
06
9
.

R
%
100%
t
ả
i
100 100 100 100 100 100
R
K
G
2
47.
2
3

7
9.4
54
6
.6
73
1
.
3
9
64.
7
1
40
8
.
+

R
%
110
% 16.5 19.3 20.2 19.8 22.2 31.7
R
K
G
1
82.
4
2
7

3.7
39
7
.6
53
8
.
7
7
1
8.
9
7
0.5
-

R
%
85%
t
ả
i
13.
9
1
3.
9
1
2.
5

1
1
.
8
9
.
9.
Từ các bảng tính (4-4), (4-5), (4-6) tính so sánh sức cản
ở các chế độ
khác
nhau trong cùng một điều kiện tính toán ta
nhận thấy: sức cản trong cùng một
chế
độ tăng dần khi tăng
tốc độ tàu, tăng càng nhanh khi một tốc độ tàu, ở chế độ
110%
tải đại diện cho chế độ quá tải thì sức cản tăng rất lớn từ (16-
50)% sức cản
đ
ị
nh
mức, còn ở chế độ 85% tải sức cản giảm
chậm từ (9-14)% sức cản định mức.
Đ
i
ều
này chứng tỏ muốn
tăng được một hl/h cho tàu là rất khó vì tốc độ tàu tăng
nhanh
đòi hỏi phải trang bị động cơ tàu lớn, khi trang bị động cơ tàu

có công su
ất lớn
đồng
nghĩa với việc giảm sức chở của
t
àu.
4.1.2. MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ PHƯƠNG PHÁP XÁC
ĐỊNH SỨC
CẢN
THÔNG QUA CẶP THÔNG SỐ TỐC ĐỘ TÀU VÀ SỐ
VÒNG QUAY
CHÂN VỊT.
8
Dựa vào kết quả tính toán sức cản cho tàu KH –
90327 – TS bằng
ha
i
phương pháp khác nhau, phương pháp
thực nghiệm dựa cặp thông số tốc độ tàu
V
và số vòng quay
chân vịt n và phương pháp tính theo công thức của Viện Thiết
kế
Leningrad ta nhận thấy
:
70
- Các phương pháp tính sức cản khác nhau cho cùng một
t
ốc độ tàu là
khác nhau.

- Giữa hai phương pháp tính thì phương pháp tính
sức cản theo
t
hực
nghiệm có giá trị lớn hơn so với
cách tính theo công th
ức của
Len
i
ngrad
ở cùng một tốc
độ tàu tính toán. Do đó khi tính toán sức cản theo
công
thức của Viện Thiết kế Leningrad đề nghị nhân
với hệ số 1,5 với kết
quả
vừa tính được để bù vào lượng
sai
số
- Như vậy vấn đề đưa ra cần phải chọn công thức tính
toán sức cản
phù
hợp mẫu tàu thiết kế để sai số giữa
các phương pháp và thực tế
không
lớn, có như vậy
m
ới đánh giá đúng giá trị sức cản tàu thuỷ khi thiết
kế
cũng như trong khai thác thực

t
ế.
Qua cách xác định sức cản tàu bằng phương pháp thực
nghiệm thông qua
cặp
thông số tốc độ tàu V và số vòng quay
chân v
ịt n cho hai tàu PY – 93024 – TS
và
tàu KH – 90327 –
TS ta
t
hấy
:
- Để đánh giá sự phù hợp của liên hợp tàu thông qua đồ
thị vận hành
t
àu,
mà con đường đi xây dựng đồ thị lâu
nay ta hay làm là
đi từ đường
cong
sức cản vỏ tàu R =
f(V) từ đó dựa vào tốc độ tàu và công suất động cơ
để
xác định hai đường đặc tính còn lại là đường đặc tính
công suất ngoài
của
động cơ và đường đặc tính chân
vịt, đó chỉ dùng trong thiết kế để

xây
dựng đồ thị vận
71
hành tàu ở chế độ hàng hải tự do. Còn trong thực tế
t
àu
đang khai thác thì phương pháp này là bế tắc vì
chưa thể đánh giá
được
sức cản tàu thực tế qua sử
dụng.
- Phương pháp tính sức cản tàu tính theo phương pháp
th
ực nghiệm có
t
hể
đánh giá được sức cản bề mặt vỏ
tàu sau một thời gian khai
t
hác.
- Thông qua đồ thị vận hành tàu xây dựng bằng phương
pháp thực
ngh
i
ệm
có thể đánh giá được sự phù hợp của
liên h
ợp tàu sau một thời gian
kha
i t

hác.
- Như vậy phương pháp xác định sức cản thực nghiệm
thông qua c
ặp
t
hông
số tốc độ tàu V và số vòng quay
chân vịt n bằng cách xây dựng đồ thị
vận
72
hành tàu thực tế, phương pháp này nó tiện lợi không chỉ
trong thiết kế
mà
còn cả trong khai thác tàu thực
t
ế.
4.2 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý
KIẾN:
Như vậy phương pháp xác định chình xác sức cản tàu
thông qua c
ặp thông
số
tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n
là cần thiết đã phần nào giải quyết bài
t
oán
tính sức cản thực
t
ế qua sử dụng mà các công thức gần đúng hiện nay chưa
g

i
ả
i
quyết
được.
Việc xác định sức cản tàu thực tế thực chất là đi xây
dựng đồ thị vận
hành
tàu. Do đó cần thiết phải xây dựng đồ
thị vận hành tàu trên từng con tàu cụ
t
hể
nhằm tạo điều kiện
thuận lợi cho đội ngũ sỹ quan sử dụng máy tàu cũng như chủ
t
àu
chủ động trong việc tổ chức khai thác hợp lí liên hợp máy -
vỏ - chân
v
ịt
.
Để đơn giản trong quá trình tính toán, tường minh
phương pháp tính
nên
trong quá trình tính sức cản tàu đã
không
đề cập đến đại lượng sức cản của
l
ướ
i

.
Kết quả luận văn cơ bản giải quyết được mục tiêu đề ra
của đề tài. Tuy
nh
i
ên
do thời gian có hạn tôi không thể kiểm
tra kết quả tính của phương pháp trên
nh
i
ều
tàu, cũng như nhiều
y
ếu tố khách quan khác không thể tránh những sai sót trong
quá
trình khảo sát, thực nghiệm và tính toán có thể không chính
xác như mong
muốn.
Xin đề nghị được sự giúp đỡ góp ý của
các nhà khoa học để đề tài được ứng
dụng
trong thực
t
ế.
73
TÀI LIỆU THAM
KHẢO
1. Trương Sỹ Cáp (1987), “Lực cản tàu thủy”, Nhà xuất
b
ản Giao Thông

Vận
Tải, Hà
Nộ
i
.
2. Trần Công Nghị (2004), “Sức cản vỏ tàu và thiết bị đẩy
tàu”, Nhà xu
ất
bản
Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí
M
i
nh.
3. Nguyễn Đăng Cường (2000), “Thiết kế và lắp ráp thiết
bị tàu thủy”,
Nhà
xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Thành phố
Hồ Chí
M
i
nh.
4. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn, “Lý thuyết tàu”, Trường đại
h
ọc Hàng Hải,
Hả
i
Phòng.
5. TS. Trần Gia Thái, luận án tiến sĩ “Nghiên cứu ảnh
h
ưởng của các yếu tố

sử
dụng đạt hiệu quả khai thác của liên hợp máy - vỏ - chân vịt tàu
tàu
t
huỷ”.
6. TS. Trần Gia Thái, “Bài giảng lý thuyết tàu thuỷ”, Đại học
Nha
Trang.
7. Nguyễn Đức Ân, Hồ Quang Long, Dương Đình
Nguyên, “S
ổ tay kỹ
t
huậ
t
đóng tàu”, tập (1,2), nhà xuất bản
Khoa H
ọc và Kỹ
Thuậ
t
.
8. Nguyễn Đình Long (1994), “Trang bị động lực”, Trường
Đại học Thủy
Sản,
Nha
Trang.
9. Nguyễn Xuân Mai & Võ Duy Bông (1993), “Giáo trình
h
ướng dẫn thiết
kế
chân vịt tàu thủy”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà

Nộ
i
.
74
10.
Trần công Nghị (2003), “Thiết kế tàu thủy”, Nhà xuất bản
Đại học Quốc
G
i
a
Thành phố Hồ Chí Minh
.
11.
Gs,TS. I.E.IĐELTRIC (1986),”Sách tra về sức cản thuỷ
lực”, Nhà xuất
bản
khoa học và kỹ
t
huậ
t
.
12. Thạc sĩ Trần Văn Thanh (2005), Luận văn Thạc Sĩ
“Nghiên cứu sử
dụng
hợp lý động cơ HINO EF 750 làm máy
chính trên tàu cá vỏ gỗ nghề lưới kéo
đơn
thuộc tỉnh Bến
Tre”.
13. Đặng Văn Duyệt (2006), Luận văn tốt nghiệp “Xây dựng

công th
ức tính
sức
cản tàu cá Việt Nam bằng phương pháp
phân tích h
ồi quy theo số liệu thực
ngh
i
ệm
của
FAO”.
14.
Tạp chí khoa học – Công nghệ Thuỷ Sản số
03-04
/
2006.
75
15. Pgs,TS. Nguyễn Quang Minh, “Bài toán xác định sức
c
ản trong thiết kế
t
àu
đánh cá và phương pháp tổ chức thực nghiệm”, Tạp chí
KHCN Thu
ỷ
Sản.
16.
“Vì Trường Sa thân yêu - Trường Sa vì cả nước”,
Tp.H
ồ Chí Minh –

t
háng
12
/
2005.
17.
Dương Văn Thăng (2006), Luận văn tốt nghiệp “Thử
đánh giá tính phù
hợp
trong trang bị động lực cho tổ hợp
tàu
đánh cá lưới kéo đôi ở khu vực Bà Rịa
–
Vũng
Tàu”.
18.
Bùi Ngọc Huyện (2006), Luận văn tốt nghiệp “Thiết
k
ế trang bị động lực
t
àu
đánh cá lưới kê, vỏ gỗ, hoạt động xa bờ khu vự