thiết kế tàu chở 150 khách vận tốc 17hlh chạy tuyến rạch giá - phú quốc

Bộ giáo dục và đào tạo bộ giao thông vận tải
Trờng đại học hàng hải
Khoa đóng tàu
Thiết kế tốt nghiệp
Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tôc 17hl/h, chạy tuyến
rạch giá - phú quốc
Chuyên ngành: vỏ tàu thuỷ
Lớp: vtt-43-đh1
Ngời thực hiện: dơng đức cự
Ngời hớng dẫn: ts.lê hồng bang
Hải phòng năm 2006
Nhiệm vụ th thiết kế
Thiết kế tàu chở 150 khách, vận tốc v =17 (hl/h), chạy tuyến
Rạch giá - Phú Quốc
Mục lục
1. Tìm hiểu tuyến đờng tàu mẫu
2. Xác định kích thớc chủ yếu.
3. Xây dựng tuyến hình.
4. Bố trí chung.
5. Các yếu tố tính nổi thuỷ lực.
6. Tính lực cản và sơ bộ chọn thiết bị đẩy.
7. Tính toán kết cấu cơ bản.
8. Tính cân bằng ổn định cho các trạng thái:
- 100% hàng và 100% dự trữ.
- Không hàng và 100% dự trữ.
- Tính toán ổn định theo tiêu chuẩn bổ sung.
Mở đầu
Đầu thế kỷ XXI, cùng với sự phát triển toàn thế giới, Việt nam cũng đang có
những bớc tiến vững chắc về mặt kinh tế. Chúng ta đang dần khẳn định vị thế của
mình đối với nền kinh tế khu vực và toàn cầu. Nền kinh tế Việt Nam đã gia nhập WTO
và trở thành viên thứ 150 của tổ chức kinh tế lớn nhất thế giới vào ngày 07/11/2006

vừa qua.
Là một nớc ở khu vực Đông Nam á, đợc thiên nhiên u đãi, với bờ biển dài và
hải phận rộng lớn, Việt Nam đang rất chú trọng vào phát triển ngành Hàng hải: Vận
tải, du lịch, đánh bắt hải sản, và dặc biệt ngành đọng tàu đang trở thành ngành kinh
tế mũi nhọn, đợc chú trọng phát triển. Việt Nam đã đặt mục tiêu phấn đấu năm 2010
sẽ trở thành quốc gia đóng tàu đứng thứ t thế giới.
1.Lý do nhận đề tài:
Ngày nay, Việt Nam đang trở thành một điểm du lịch hấp dẫn rất nhiều du
khách thăm quan trong và ngoài nớc và đặc biệt là khách quốc tế. Du lịch trong nớc
cũng đang thu hút rất nhiều khách du lịch, đặc biệt là du lịch lịch sử. Phú Quốc là một
địa điểm du lịch đồng thời cũng là di tích lịch sử.
2.Mục đích:
Thiết kế tàu khách chạy tuyến Rạch Giá - Phú Quốc có đầy đủ các tính năng
hiện đại và phù hợp với điều kiện địa lý khai thác của Việt Nam.
3.Phơng pháp thiết kế:
Để thiết kế một con tàu ta có thể áp dụng nhiều phơng pháp với thế mạnh
khác nhau. ở đây tàu đợc thiết kế theo phơng pháp thiết kế mới. Ưu điểm là có thể áp
dụng những tiến bộ kỹ thuật trong đóng tàu mới đợc nghiên cứu gần đây.
4. ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Giúp ngời thiết kế nắm vững kiến thức thiết kế tàu, rút ra những kinh nghiệm
thực tế có thể tối u hoá những u điểm và hạn chế những nhợc điểm khi thiết kế tàu.
Sau thời gian học tập và rèn luyện, em rất vinh dự đợc nhà trờng và khoa
Đóng Tàu giao đề tài Thiết kế tốt nghiệp:
Thiết kế tàu khách du lịch chở 150 khách, vận tốc 17 hl/h, chạy tuyến Rạch
Giá - Phú Quốc
Để có thể hoàn thành tốt đề tài này, em đã nhận đợc sự hớng dẫn tận tình và
sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô giáo trong khoa Đóng Tàu, đặc biệt là các
thầy:
- Thầy Lê Hồng Bang : Giáo viên hớng dẫn chính.
- Thầy Nguyễn Tiến Lai : Giáo viên hớng dẫn tính năng.

- Thầy Nguyễn Văn Hân : Giáo viên hớng dẫn kết cấu
Do khả năng có hạn và kinh nghiệm còn thiếu nên trong thiết kế không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong các thầy cô hết sức giúp và góp ý để em có
thể ngày càng hoàn thiện hơn kiến thức chuyên môn của mình, sẵn sàng cho công việc
sắp tới.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô.
Hải Phòng, Ngày 24 tháng 12 năm 2006
Sinh viên
Dơng Đức Cự

Nội dung thiết kế
PhÇn 1
TuyÕn ®êng tµu mÉu–
1.1: T×m hiÓu vïng ho¹t ®éng.
Phú Quốc là hòn đảo lớn nhất Việt Nam nằm trong vịnh Thái Lan thuộc tỉnh Kiên
Giang. Có diện tích 593.05 Km
2
, Xấp xỉ diện tích đảo quốc Singapore. Thị trấn Dơng
đông toạ lạc ở phía tây bắc là thủ phủ của huyện đảo. Phú Quốc nằm cách thành phố
Rạch Giá 120 Km và cách thị xã Hà Tiên 45 Km.
Đảo Phú Quốc nằm trong vịnh Thái Lan phía tây nam của Việt Nam. Phú Quốc
trải dài từ vĩ độ 9
0
53
'
đến 10
0
28
'
độ vĩ bắc và kinh độ 103

0
49
'
đến 104
0
05
'
độ kinh
đông.
Vùng biển Phú Quốc có 22 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó đảo Phú Quốc lớn nhất có
diện tích 574 Km
2
(56.200ha), dài 50 Km, nơi rộng nhất (ở phía bắc đảo) 25 Km.
Điểm cao nhất tới 603 m (núi chúa). Địa hình thiên nhiên thoai thoải chạy từ nam đến
bắc với 99 ngọn núi đồi. Phần vì các vùng biển quanh đảo nông có độ sâu cha đến
10m. Tuy nhiên, cụm đảo nhỏ của cảng An Thới bị ngăn cách hẳn với phần mũi phía
nam của đảo Phú Quốc bởi một eo biển có độ sâu tới hơn 60m.
Thành phố Rạch Giá mới đợc nâng cấp từ thị xã Rạch Giá theo một nghị định số
97/2005/NĐ-CP ngày 26/7/2005 của chính phủ.
Thành phố hiện có 9.775,42 ha diện tích tự nhiên và 205.660 nhân khẩu, gồm 12 đơn
vị hành chính trực thuộc là các phờng: Vĩnh Thanh Vân, Vĩnh Thanh, Vĩnh Lạc, Vĩnh
Lợi:
Đông giáp các huyện Tân Hiệp và Châu Thành: Tây giáp vịnh Thái Lan: Nam
giáp các huyện Châu Thành và An Biên: Bắc giáp các huyện Hòn Đất và Tân Hiệp.
Từ Rạch Giá có thể đi ra đảo Phú Quốc bằng hàng không hoặc đờng thuỷ.
Tàu chạy Rạch Giá -Phú Quốc mất khoảng 6 tiếng.
1.2:Tàu mẫu.
Tàu mẫu
Thông
số

Tàu Quảng Ninh
180 khách
Tàu HP-QN
150 khách
Tàu K04
200 khách
Tàu K50
200 khách
L 33 33 33 33
B 6,4 6,4 6,4 6,4
T 1,5 1,5 1,5 1,65
H 2,8 2,73 2,5 2,8
L/B 5,156 4,96 5,156 5,156
B/T 4,267 4.267 4,267 3,879
H/T 1,867 1,82 1,667 1,697
LB/N 1,056 1,408 1,056 1,056
L/N 0,253 0,22 0,165 0,165
D 157,1 150 151,5 165
δ
0,464 0,473 0,464 0,464
v 18 15.2 16 17.8
α
0,68 0.69 0,691 0.69
PhÇn 2
kÝch thíc chñ yÕu.
2.1 Các chỉ tiêu xác định kích th ớc.
Do đặc trng thiết kế tàu khách các kích thớc chủ yếu của tàu đợc xác định dựa vào các
chỉ tiêu tiện nghi.
k
1

=
L
N
; k
2
=
N
LB
; k
3
=
N
D
Tỷ số kích thớc chính và mức độ tiện nghi k
2
=
N
LB
là yêu cầu quyết định để xác định
theo kích thớc chủ yếu của tàu.
Theo thống kê tàu mẫu k
2
=
N
LB
= (1.056
ữ
1.408)
Trong đó : L (m) : Chiều dài tàu.
B (m) : Chiều rộng tàu.

N (ngời) : Số hành khách.
Chọn k
2
=1.408 (2.1)
\Lợng chiếm nớc sơ bộ của tàu xác định nh sau:

=== NkD
N
D
k
SB
SB
.
33
145.5 (T)
Trong đó:k
3
= 0.97 Chọn theo chỉ tiêu số khách trên tàu nội địa STKTĐTT1(trang 135)
\Tỷ số
B
L
ảnh hởng đến bố trí tính ổn định ban đầu, sức cản tàu, khả năng chịu momen
uốn chung củatàu khi tàu hành hải trên sóng. Tàu khách mẫu thống kê
B
L
=
(4,96
ữ
5,156 ) và tỷ số tối u nhất theo STKTĐT. T1 (Trang 26) là .

B
L
= (6
ữ
8) Chọn
B
L
= 6.0 (2.2)
\Tỷ số
T
B
đợc chọn làm căn cứ để xác định mớn nớc và ảnh hởng đến lực cản thân tàu.
Ngoài ra tàu khách còn đảm bảo diện tích mặt boong và tính lắc, theo thống kê tàu
mẫu thống kê :
T
B
= (3,87
ữ
4,267) chọn
T
B
= 4,267 (2.3)
T
H
=(1.667
ữ
1.867) Chọn
T
H
=1.82 (2.4)

Trong đó : T (m) : Chiều chìm tàu.
H (m) : Chiều cao mạn.
2.2.Xác định kích th ớc chủ yếu.
Từ (2.1) (2.2) (2.3) (2.4)

N
LB
=1.408

B
L
=6.0

T
B
=4.267

T
H
=1.82
Ta có các kích thớc chính
L = 35.6 (m)
B = 5.9 (m)
T = 1,39 (m)
H = 2,53 (m)
2.3: Các hệ số béo :
2.3.1: Hệ số béo thể tích

:
Hệ số béo có ảnh hởng tới dung tích sức cản của tàu, theo thống kê tầu mẫu

chọn

= 0.473
2.3.2: Hệ số năng trụ

:
Xác định theo bảng 2_10 STKTĐTT1 trang 39.
Với
L
V
=1.52 Chọn

=0.65
Trong đó V (m/s) : Tốc độ khai thác của tàu.
2.3.3: Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa thân tàu

:
==



0.73
2.3.4: Hệ số béo diện tích mặt đờng nớc

:
Chọn

theo

công thức Nogid (STKTĐTT1-trang 44)

= a.

3
2
= 0.985x0.65
3
2
=0.739
Trị số a xác định nh sau


=0.55-0.65 chọn a=0.985


=0.70-0.72 chọn a=0.995


=0.75-0.80 chọn a=1.015
Kích thớc sơ bộ của tàu trong lần tính thứ nhất :
L = 35.6 m) = 0.473
B = 5.9 (m) L/B = 6
T = 1.39 (m) B/T = 4.267
H = 2.53 (m) H/T = 1,82
Lợng chiếm nớc sơ bộ trong lần tính này là :
D = . . L . B . T = 142.37 (T)
=1.025 trong lợng riêng của nớc
021.0
5.145

37.1425.145
=

=

sb
sb
D
DD
<3%
Vâỵ chọn lợng chiếm nớc sơ bộ là phù hợp
2.4: Mạn khô và hiệu chỉnh mạn khô
2.4.1: Chiều cao mạn khô.
Chiều cao mạn khô tại mặt phẳng sờn giữa.
D = H - T = 2,53 - 1,39 = 1,14 (m) =1140 (mm)
Trị số mạn khô tối thiểu tàu loại B xác định theo bảng 11/4.2 TCNV 6259-11
L = 35.6 (m) mạn khô D
min
= 296.8 (mm)
2.4.2: Hiệu chỉnh mạn khô.
2.4.2.1: Hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích.
Với

=0.473<0.68 nên không phải hiệu chỉnh theo hệ số béo.
2.4.2.2: Hiệu chỉnh theo chiều cao mạn.

15
f
L
=2.37>D=1.14 Nên không phải hiệu chỉnh mạn khô theo chiều cao mạn.

2.4.2.3: Hiệu chỉnh theo chiều dài tàu.
Đối với tàu loại B có chiều dài (24-100)m. Do thợng tầng kín có chiều dài lớn hơn 35% chiều dài
tàu nên kh cần hiệu chỉnh theo chiều dài tàu.

2.4.2.4: Hiệu chỉnh theo độ cong dọc boong
STT Tham số tính toán ĐV Trị số
1 Mạn khô vùng giữa tàu m 2.53
2 85% chiều cao mạn m 2.15
3 Chiều dài đờng nớc tại 0,85H m 37.240
4 96% chiều dài đờng nớc tại 0,85H m 35.750
5 Chiều dài giữa 2 đờng vuông góc m 35.444
6 Chiều dài tính toán Lf m 35.750
7 Chiều dày dải tôn mép boong ( t) mm 12
8 Chiều cao tính mạn khô Hm = H + t m 2.54
9 Chiều rộng tàu B m 5.9
10 Hế số béo thể tích đo tại 0,85H 0.473
11 Chiều dài thiết thực thợng tầng E m 24.349
12 Chiều dài boong nâng mũi E1 m 3.981
13 Tổng chiều dài có ích của thợng tầng m 22.269
Ta có chiều cao thực tế của thợng tầng là : h
tt
= 3 ( m)
Chiều cao thợng tầng theo tiêu chuẩn là : h
tc
= 1,8 ( m)
Vậy lợng hiệu chỉnh Z = h
tt
h
tc
= 1.2 ( m) = 1200 (mm) Do vậy tại các tung

độ cong dọc boong tiêu chuẩn sẽ có lợng hiệu chỉnh là:
I II III I x III Z III + Z
Hệ số Vị trí Tung độ trị số
1 1 25(Lf/3 + 10) 547.92 547.92 1200 1747.92
3 2 11.1(Lf /3+ 10) 243.28 729.83 532.8 776.08
3 3 2.8(Lf/3 + 10) 61.37 184.10 133.2 194.57
1 4 0(Lf/3 + 10) 0.00 0 0 0.00
3 5 5.6(Lf /3+ 10) 122.73 368.20 133.2 255.93
3 6 22.2(Lf/3 + 10) 486.55 1459.66 532.8 1019.35
1 7 50(Lf /3+ 10) 1095.84 1095.84 1200 2295.84
STT
độ cong dọc boong tiêu chuẩn dộ cong dọc boong thực tế
tng độ hệ số Tích số
tổng tng độ hệ số Tích số
tổng
1 1747.92 1 1747.92
5241.36
367 1 367
871
2 776.08 4 3104.31 125 4 500
3 194.57 2 389.13 2 2 4
4 0.00 4 0 0 4 0
5 255.93 2 511.87
6885.12
72 2 144
1326
6 1019.35 4 4077.41 193 4 772
7 2295.84 1 2295.84 410 1 410
Lập bảng so sánh
STT Tung độ QP Tung độ thực Hệ số

Tích QP
Tích thực
1 1747.92 367 1
1747.92
367
2 776.08 125 3
2328.23
375
3 194.57 2 3
583.70
6
4 0.00 0 1
0
0
5 255.93 72 3
767.80
216
6 1019.35 193 3
3058.06
579
7 2295.84 410 1
2295.84
410
Độ cong phần đuôi


QF
=4659.85

TT
=748



TT
QF
= 0.161
Độ cong phần mũi


QF
=6121.7


TT
=1205



TT
QF
=0.197

Bảng hiệu chỉnh độ cong dọc boong phần trớc
STT Tung độ QP Tung độ TT TT - QP HS x 0.161 tung độ thực
1 1747.92 367 -1380.92 -221.67 1526.25
2 776.08 125 -651.08 -104.51 671.57
3 194.57 2 -192.57 -30.91 163.66
4 0.00 0 0.00 0.00 0.00

5 255.93 72 -183.93 -36.21 219.73
6 1019.35 193 -826.35 -162.66 856.69
7 2295.84 410 -1885.84 -371.21 1924.63
Thay giá trị hiệu chỉnh vào bảng
STT tung độ thay thế tung độ có ích HS Tích tổng
1 367 1526.25 1 1526.25
4539.832 125 671.57 4 2686.26
3 2 163.66 2 327.31
4 0 0.00 4 0.00
5 72 219.73 2 439.46
5790.866 193 856.69 4 3426.77
7 410 1924.63 1 1924.63
Lợng hiệu chỉnh











=

f
L
L
S

TTQF
F
2
75.0
8
4
=39 (mm)

4
FFF
bdc
+=
=229.08 (mm)
tt
F
=1140 (mm)
Mạn khô vùng mũi tàu

68.0
36.1
500
1056.0
+






=

L
LF
m
=2.18 (m)

mtt
F
=2.19 (m)
Vậy mạn khô thoả mãn tiêu chuẩn.
Các kích thớc của tàu đợc thiết kế nh sau :
L = 35.6m
= 0,473
L/B = 6
B = 5.9 m
= 0,739
B/T = 4.267
T = 1.39m
= 0,73
H/T = 1.82
H = 2.53 m
= 0,65
L/H = 14.07

2.5: Kiểm tra ổn định ban đầu.
2.5.1 Chiều cao ổn định ban đầu h
0
h
0
= Z

c
- Z
g
+ r
0
-
h

- Chiều cao tâm nổi Z
C
= K
c

T.


+
= 0.84 (m)
K
c
=1.017

0.023 (Đối với tàu chạy nhanh Fr > 0.28)
Chọn K
c
=0.994
- Chiều cao trọng tâm Z
g
= (0,6
ữ

0,8).H
Chọn Z
g
= 0,8 x H = 2.024(m)
- Bán kính tâm nghiêng ban đầu r
0
=
T
B
k
p
12
22


= 2.43 (m)
k
p
= 1.06

0.05 => Chọn k
p
=1.01
- Hệ số ảnh hởng mặt thoáng đến ổn định
h
= 0,5
=> h
0
= 0.752 (m)
Theo STKTĐTT1-trang 117 trị số h

0
của tàu khách cỡ trung cỡ nhỏ đi biển
h
0
= (0.6-0.8)
Vậy tàu đảm bảo ổn định ban đầu.
2.5.2: Kiểm tra ổn định theo chu kỳ chòng chành
Theo (2 - 135) STKTĐT - T1
Chu kỳ lắc

T
= 0,58
0
22
4
h
ZB
G
+
= 4.72 (s)
Thoả mãn điều kiện cho phép trong bảng 10.2 STKTĐT. T1 trang 657
2.5.3.1: Kiểm tra ổn định khi khách dồn về một bên mạn trên boong có hành
khách.
Khi khách dịch chuyển về một bên mạn coi nh dịch chuyển một khối nặng sang bên
mạn.
Khối lợng mỗi khách trung bình lấy là 65 (kg). Trọng lợng khách và thuỷ thủ dồn mạn
là :
P = N
k
. 65 . 10

-3
= 158 . 65 . 10
-3
= 10.27(T)
Tổn thất ổn định

h
0
=
D
HP.
= 0,183 (m) .
D =
T B. L. . .

= 142.37 (T)
Chiều cao tâm nghiêng :
h
01
= h
0
-
0
h
= 0.597 (m)
Để đảm bảo ổn định khi khách dồn về một bên mạn phải có momen nghiêng nhỏ hơn
momen hồi phục.
- Momen nghiêng do ngời dịch chuyển gây ra là :
M
n1

= P . y
y: là khoảng cách từ vị trí của khách tới mp dọc tâm.
Theo quy định (3.1.8) quy phạm ổn định thì mật độ của ngời trên boong cứu
sinh là 6 - 10 ngời trên 1m
2
.
Nên diện tích mặt boong cứu sinh khách chiếm chỗ:
S
K
=158/6 = 26.33(m
2
)
Chiều dài mặt boong l = 13.17 (m)
Chiều rộng mặt boong b = 2 (m)
y =
2
1
(B - b) = 1.97 (m)
=>M
n1
= 20.20 (T.m)
- Momen hồi phục M
hp
= D . h
01
. sin

Tàu ổn định khi M
n1
< M

hp

Góc nghiêng lớn nhất của tàu => sin

= 0,238


=13.77
0
Vậy

< 13.77
0
tàu đảm bảo ổn định.
2.5.3.2: Kiểm tra ổn định khi khách dồn về một bên mạn và tàu đang lợn vòng
Tàu đảm bảo ổn định nếu

DqvKD
MMM <+
M
KD
= 20.20 ( T.m)

=

=
2
25,0
2
0
T
Z
L
v
g
D
Mqv
g
10.17 ( T.m)

=+
qvKD
MM
20.20 + 10.17 = 30.37 ( T.m)
sin =
0
Dh
MM
qvKD
+
=0.273
Góc nghiêng lớn nhất của tàu =>

= 15.8
o

Vậy

< 15.8
0
tàu đảm bảo ổn định.
2.6: Sơ bộ chọn máy.
26.1: Xác định sức cản thân tàu :
Theo viện thiết kế Leningrad:
R = 0,17 .

. v
1,825
+ 1,45 (24 -
B
L
)
4
2
2
5
v
L
D

Theo Kapnol :

=

+

.4,0.074,01,5
3
2
T
L
V
= 182.52 (m
2
)
v = 8.75 (m/s)
V =

LBT= 138.9 (m
3
)
L = 35.6 (m)
T=1.39 (m)
B = 5.9 (m)

= 0,473
R = 4264.78(KG) =42647.8 (N)
2.6.2: Sơ bộ thiết kế chong chong :
Theo công thức Schiffbauka-lender 1935 ( bảng 9-1 STKTĐTT1 trang 507)

T
= - 0,24 + 0,75. = 0,115
t =
3
2

T
+ 0,01 = 0,087
2.6.2.1: Chọn số cánh Z theo hệ sô lực đẩy
K
DT
= v
A
.D.
T

T =
)1.(1 tZ
R
t
T
P
E

=

= 46686.1 (N)
v
A
= v.(1- t) = 7.99 (m/s) =15.52 (hl/h): tốc độ tịnh tiến của tàu

=1025 (Kg/m
3
)
D = (0,7ữ 0,85).T chọn D = 0,85.T = 1.18 (m) : đờng kính lớn nhất của chong
chong
K
DT
= 1,399 < 2
Vậy chọn số cánh của chong chong là Z=4 cánh.
2.6.2.2: Chọn tỉ số đĩa A
E
/A
0
.
Chọn theo điều kiện bền
3
4
'
max
'
'
min
00
10
.
375,0
TmZ
D

C
A
A
A
A
EE








=










C : Hệ sô phụ thuộc vật liệu C = 0,055
m = 1: Hệ số phụ thuộc vào loại tàu
D = 1.18 (m)
Z = 4 cánh

max
= (0,08 ữ 0,1) chọn
max
= 0,1
T = 46686.1(N) =4668.61 KG

'
min
0








A
A
E
= 0,542 chọn
0
A
A
E
= 0,55
2.6.2.3: Tính chọn động cơ
-Công suất kéo của tàu
N
'

T
=
3.327
.
A
vT
= 221.33 (cv)
Trong đó T=4668.61 (KG)
v
A
=15.52 (hl/h)
Công suất máy của tàu
Ne =
DS
N

.
0
= 456.35 (cv)
D

: hiệu suất đẩy chân vịt
D

= 0,5
S

: hiệu suất đờng trục
S

= 0,97
Chọn sơ bộ máy : Động cơ của hãng MAN (Đức)
Ký hiệu máy : 6M331
Công suất : Ne 450 (CV)
Số vòng quay : n 750 (v/ph) = 12.5 (v/s)
Suất tiêu hao nhiên liệu : g
e
= 153 (g/cvh)
Suất tiêu hao dầu nhờn : g
d
= 0.54 (Kg/h)
áp suất có ích Pe=6 (KG/cm
2
)
Chiều dài L=3017 (mm)
Chiều rộng B=870 (mm)
2.7: Nghiệm lại l ợng chiếm n ớc.
Sơ bộ nghiệm lại lợng chiếm nớc thông qua các trọng lợng thành phần.
2.7.1: Trọng lợng thân vỏ p
v
.
P
v
= p
v
. D = 64.07(T)
Theo bảng 2-47. STKTĐT - T1 trang 103 đối với tàu khách cỡ trung cỡ nhỏ:
p
v
= (0,4

ữ
0,45) chọn p
v
= 0,45.
2.7.2: Trọng lợng hành khách và hành lý P
k

Theo bảng (2-1) STKTĐT - T1 trang 17 khối lợng bình quân cho mỗi hành
khách trên tàu là 90
ữ
100 (kg/ng). Theo điều kiện phát triển của xã hội và công
dụng của tàu khách nên chọn 100 kg/ng.
P
k
= n
k
. 100 = 15000(kg) =15 (T)
n
k
= 150 là số khách.
2.7.3: Trọng lợng thuyền viên
Biên chế thuyền viên trên tàu gồm 8 ngời
1 thuyền trởng
1 máy trởng
2 thuỷ thủ
4 phục vụ viên
Khối lợng trung bình cho mỗi ngời là 180 kg.
P
tv
= 8. 180 = 1440 (kg) =1.44 (T)

2.7.4: Trọng lợng lơng thực và dự trữ nớc ngọt.
Dự trữ nớc ngọt.
P
nn
= 100 . 150 = 15000 (kg) =15(T)
Dự trữ lơng thực.
P
lt
= 100 . 150 = 15000 (kg) 15(T)
2.7.5: Trọng lợng nhiên liệu và dầu bôi trơn
- Trọng lợng nhiên liệu
P
nl1
= k . ge . Ne . t . 10
-3
= 3098.25 (kg) =3.098 (T)
k = 1,5 : hệ số ảnh hởng điều kiện tự nhiên
ge = 153 (g/cvh) suất tiêu hao nhiên liệu.
t = 30 (h) thời gian nạp nhiên liệu để giảm thời gian tiếp nhiên liệu tôi chọn cho
tàu hoạt động trong 2 ngày 1 đêm/ 1 lợt đi và 1 lợt về.
- Trọng lợng dầu bôi trơn
P
bt
= Ne . g
d
. t . 10
-3
= 7.29 (kg) =0.00729 (T)
g
d

= 0.54 (kg/ h)
- Trọng lợng nhiên liệu máy phụ:
P
n12
= (5
ữ
10%). P
nl1
Chọn P
n12
=10% P
nl1
= 309.825(kg) =0.31 (T)
P
nl
= P
nl1
+ P
nl2
+ P
bt
= 2.42 (T)
- Trọng lợng dự trữ lợng chiếm nớc
P
dt
= (4
ữ
5)% D Chọn P
dt
=5%D (T)

P
dt
= 7.119 (T)
- Trong lợng nớc dằn vật dẫn
P
d
= 4(T)
- Trọng lợng máy và trang thiết bị buồng máy
theo số liệu tàu mẫu
P
m
= 0.18 x N
e
= 81 (T) .
=> P
tổng
= 142.04(T)
D
PD
tong

x 100% =
%100
37.142
04.14237.142
x

= 0.24%
Vậy sai số lợng chiếm nớc nhỏ hơn 3%
2.8: Sơ bộ chọn thiết bị lái:

Chọn thiết bị lái là bánh lái :
Diện tích bánh lái đợc xác đợc xác định theo công thức sau :
A
bl
= à.LT , (m
2
)
Trong đó: à : Hệ số diện tích bánh lái
à = (1,7
ữ
2,2)% Đối với tàu khách cỡ nhỏ ( Tra bảng 11-2 trang 704 STKTĐTT1 )
Chọn à = 2,2%
A
bl
= 0.022. 35,6. 1,39 = 1,1 ( m
2
)
- Mặt khác : A
min
=






+
+
75L
150

0,75
100
LT
pq.
= 1 ( m
2
)
Trong đó: p = 1 : Bánh lái làm việc trực tiếp sau chong chóng
q = 1 ( đối với tàu khách)
Từ đó ta chọn : Chiều cao bánh lái : h
p
= 1.1 (m).
Chiều rộng bánh lái : b
p
= 1 (m).
Các thông số kích thớc chủ yếu của tàu nh sau :
L =35.6 (m) L/B =6

= 0.73
B= 5.9 (m) B/T =4.267

=0.739
T = 1.39 (m) H/T =1.82

=0.65
H = 2.53 (m)

=0.473 D = 142.37 (T)
PhÇn 3
TuyÕn h×nh

C¸c th«ng sè chñ yÕu cña tµu
ChiÒu dµi lín nhÊt : L
max
= 40.315 (m)
Chiều dài hai đờng vuông góc : L

= 35.6 (m)
Chiều rộng lớn nhất: B
max
= 6.146 (m)
Chiều rộng thiết kế B
TK
= 5.9 (m)
Chiều chìm thiết kế : T = 1.39 (m)
Chiều cao mạn : H = 2,53 (m)
Hệ số béo thể tích

= 0,473.
Tuyến hình lý thuyết biểu diễn bề mặt của thân tàu và cho đặc trng chung nhất
hình dáng của nó, đợc xây dựng trên cơ sở kích thớc chính đã đợc xác định trong
thiết kế và các đặc trng khác về hình dáng tàu .
Tuyến hình của tàu quyết định sức cản của tàu, khả năng hành hải trên biển và
khả năng chở hàng của nó .
Chọn phơng pháp xây dựng tuyến hình tàu theo phơng pháp của I.A.Ia-kov-lev.
Các bớc xây dựng tuyến hình theo phơng pháp của Ia-kov-lev nh sau:
- Có các kích thớc chủ yếu của tàu
- Xây dựng đờng cong diện tích đờng sờn
- Dựng đờng nớc thiết kế
3.1: Các đặc tr ng liên quan đến tính di động của tàu.

3.1.1: Đờng cong diện tích sờn.
Đờng cong diện tích sờn thể hiện sự phân bố lợng chiếm nớc theo chiều dài tàu và
có ảnh hởng quan trọng đến sức cản.
- Hoành độ tâm nổi : X
c

Với

=0.473<0.65 ta sử dụng công thức.















=
0.1
15,0
65.0
.
2

sin011,0

L
X
C
(9.72-LTTKTT trang 169)
X
C
= -0.77
ữ
0.02 (m)
Vậy chọn X
C
= -0.2 (m) =-200 (mm)
- Diện tích sờn lớn nhất của tàu :

max
= .B.T = 8,262 ( m
2
)
- Tính Z :
3
.
2
14
max



=Z

= 2.45 (m)
- Xác định cạnh ngắn hình thang

== .L)12(

X
10.53 ( m)
- Nửa góc vào nớc của đờng nớc thiết kế :
2
m

= 15
0
- Nửa góc thoát nớc của đờng nớc thiết kế :
2


= 27,5
0
Từ các số liệu trên ta dựng đợc đờng cong diện tích đờng sờn nh hình vẽ sau :
NghiÖm l¹i ®êng cong diÖn tÝch sên.
Sên ωi ki ωiki i ikiωi
0 0.0 1 0.0 -5 0
0.5 0.845 2 1.690 -4.5 -7.607
1 1.773 2 3.547 -4 -14.188
1.5 2.984 2 5.968 -3.5 -20.887
2 4.346 3 13.038 -3 -39.113
3 6.723 4 26.893 -2 -53.785
4 7.968 4 31.873 -1 -31.873
5 7.950 4 31.801 0 0

6 7.134 4 28.536 1 28.536
7 5.319 4 21.277 2 42.554
8 3.171 3 9.513 3 28.538
8.5 2.127 2 4.255 3.5 14.892
9 1.288 2 2.576 4 10.303
9.5 0.610 2 1.219 4.5 5.487
10 0.0 1 0.0 5 0
Σ= 182.184 -37.144
D = 0,5. 1,007. 1,025. 182,184. 1,780 = 145.32 ( T)
∆L = 1,780 m
D = (145,32 142,54)/145,32 . 100% = 1.91 % <3%
Xc =
ii
ii
k
ik


=-0.204 (m)
Xc =
%100
2.0
204.02.0

+
= -1.409% <3%
Do đó đờng cong diện tích sờn vừa dựng là thoả mãn.
3.1.2 : Xây dựng đờng nớc thiết kế.
Ta có X
f

đợc xác định theo công thức :

=+=

1)5,375,1(
100
2
L
X
f
-0.532 ( m)
OG = Y =
=

62
14 B


1,301 ( m)
Xác định đoạn AE = DF =
= L).1(
3
2

6.194 ( m)
- Góc vào nớc mũi :
o
m
30=

- Góc vào nớc đuôi :
o
d
55=

Đờng nớc thiết kế của tàu đợc xây dựng bằng phơng pháp cân băng hình thang .Ta có
hình vẽ nh sau :
Bảng tính cân bằng diện tích đờng nớc
Sờn yi ki yiki i ikiyi
0 0 1 0 -5 0
0.5 0.845 2 1.69 -4.5 -7.605
1 1.441 2 2.882 -4 -11.528
1.5 1.955 2 3.91 -3.5 -13.685
2 2.363 3 7.089 -3 -21.267
3 2.821 4 11.284 -2 -22.568
4 2.943 4 11.772 -1 -11.772
5 2.959 4 11.836 0 0
6 2.812 4 11.248 1 11.248
7 2.357 4 9.428 2 18.856
8 1.638 3 4.914 3 14.742
8.5 1.259 2 2.518 3.5 8.813
9 0.830 2 1.66 4 6.64
9.5 0.423 2 0.846 4.5 3.807
10 0 1 0 5 0

81.077 -24.319
S = 1,78. 81,077 = 151.023 ( m
2
)

L = 1,780 m

S = ( 151,023 155,220)/151,023*100% = -2.634%
X
f
= -24,319/81.077 = - 0,52
Xf = ( -0,52 + 0,532)/( -0,52). 100% = -2.31%
3.1.3: Xác định tung độ đờng nớc trung bình
Tung độ dờng nớc trung bình đợc xác định theo biểu thức :

T
y
i
TBi
2

=
(mm)
Trong đó :
i
(m
2
) là diện tích sờn thứ i
T = 1.6 (m) là chiều chìm thiết kế của tàu.
Từ kết quả tính toán ta có bảng tung độ đờng nớc trung bình tại các sờn nh sau:
Sn
tbi
y
(mm)

Sn
tbi
y
(mm)
0 70.935
0.5 568.583 6 3263.511
1 1040.180 7 2505.604
1.5 1590.050 8 1561.799
2 2165.482 8.5 1095.094
3 3118.216 9 686.115
4 3591.770 9.5 336.698
5 3587.245 10 11.741

3.1.4: Xây dựng các đờng sờn lý thuyết
Sau khi có đờng cong diện tích đờng sờn và đờng nớc thiết kế ta xây dựng gần
đúng hình dáng của tất cả các sờn bằng 2 đoạn thẳng. Để thực hiện công việc đó tại
mỗi sờn ta đặt các giá trị :
- Chiều chìm T
- Tung độ đờng nớc thiết kế: y
WLi
- Tung độ đờng nớc trung bình:
T
y
i
TBi
2

=
Nội dung đợc thực hiện nh sau :
Ta vẽ dờng cong AB sao cho diện tích giới hạn bởi đờng cong bằng diện tích của

sờn đã cho, ta đợc sờn cần dựng. áp dụng lần lợt cho các sờn lý thuyết, khi biết diện
tích
i
trên đờng cong diện tích sờn
2
ị
i

=

. Trị số của mỗi đờng nớc tại mỗi sờn đợc
xác định cụ thể sau khi xây dựng các sờn lý thuyết .
Ta có trị số của các sờn lý thuyết nh sau :
Nghiệm lợng chiếm nớc theo diện tích
ngâm nớc của sờn
Sờn 0 Yi ki YiKi Sờn 0,5 Yi ki YiKi
ĐN0 - 1 - ĐN0 0.069 1 0.069
ĐN278 - 2 - ĐN278 0.088 2 0.176
ĐN556 - 2 - ĐN556 0.122 2 0.244
ĐN834 - 2 - ĐN834 0.185 2 0.37
ĐN1112 - 2 - ĐN1112 0.391 2 0.782
DWL 0 1 0 DWL 0.845 1 0.845
0 2.486
0.000 0.845
Sờn 1 Yi ki YiKi Sờn 1,5 Yi ki YiKi
ĐN0 0.069 1 0.069 ĐN0 0.069 1 0.069
ĐN278 0.152 2 0.304 ĐN278 0.287 2 0.574
ĐN556 0.290 2 0.58 ĐN556 0.558 2 1.116
ĐN834 0.510 2 1.02 ĐN834 1.032 2 2.064
ĐN1112 0.901 2 1.802 ĐN1112 1.499 2 2.998

DWL 1.441 1 1.441 DWL 1.955 1 1.955
Σ 5.216 Σ 8.776
ϖ 1.773 ϖ 2.984
Sên 2 Yi ki YiKi Sên 3 Yi ki YiKi
§N0 0.069 1 0.069 §N0 0.069 1 0.069
§N278 0.540 2 1.08 §N278 1.348 2 2.696
§N556 1.061 2 2.122 §N556 2.029 2 4.058
§N834 1.563 2 3.126 §N834 2.409 2 4.818
§N1112 2.011 2 4.022 §N1112 2.656 2 5.312
DWL 2.363 1 2.363 DWL 2.821 1 2.821
Σ 12.782 Σ 19.774
ϖ 4.346 ϖ 6.723
Sên 4 Yi ki YiKi Sên 5 Yi ki YiKi
§N0 0.069 1 0.069 §N0 0 1 0
§N278 2.052 2 4.104 §N278 2.052 2 4.104
§N556 2.527 2 5.054 §N556 2.527 2 5.054
§N834 2.753 2 5.506 §N834 2.753 2 5.506
§N1112 2.880 2 5.76 §N1112 2.880 2 5.76
DWL 2.943 1 2.943 DWL 2.959 1 2.959
Σ 23.436 Σ 23.383
ϖ 7.968 ϖ 7.950
Sên 6 Yi ki YiKi Sên 7 Yi ki YiKi
§N0 0 1 0 §N0 0 1 0
§N278 1.698 2 3.396 §N278 1.002 2 2.004
§N556 2.207 2 4.414 §N556 1.557 2 3.114
§N834 2.497 2 4.994 §N834 1.916 2 3.832
§N1112 2.683 2 5.366 §N1112 2.169 2 4.338
DWL 2.812 1 2.812 DWL 2.357 1 2.357
Σ 20.982 Σ 15.645
ϖ 7.134 ϖ 5.319

Sên 8 Yi ki YiKi Sên8,5 Yi ki YiKi
§N0 0 1 0 §N0 0 1 0
§N278 0.478 2 0.956 §N278 0.242 2 0.484
§N556 0.830 2 1.66 §N556 0.496 2 0.992
§N834 1.135 2 2.27 §N834 0.749 2 1.498
§N1112 1.401 2 2.802 §N1112 1.012 2 2.024
DWL 1.638 1 1.638 DWL 1.259 1 1.259
Σ 9.326 Σ 6.257
ϖ 3.171 ϖ 2.127
Sên 9 Yi ki YiKi Sên 9,5 Yi ki YiKi
§N0 0 1 0 §N0 0 1 0
§N278 0.130 2 0.26 §N278 0.065 2 0.13