thiết kế tàu chở hàng khô trọng tải 14250 dwt với µp = 1,42 chạy tuyến hải phòng –philipon, vận tốc 15 knots

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:
Thiết kế tàu chở hàng khô trọng tải 14250 DWT với µ
p
= 1,42 chạy tuyến Hải Phòng –
Philipon, vận tốc : 15 knots.
MỤC LỤC
1
PHẦN I: TUYẾN ĐƯỜNG - TÀU MẪU
1.1. Tuyến đường
1.1.1. Cảng đi: Cảng Sài Gòn
 Điều kiện tự nhiên
- Cảng Sài Gòn nằm ở hữu ngạn sông Sài Gòn, ở vị trí 10
0
48’ vĩ độ Bắc và 106
0
42’ kinh độ Đông.
Khu vực cảng nằm giữa hai sông Thị Nghè và Kinh Tô. Cảng nằm trên dải dọc dài 2 km cách bờ
biển 45 hải lí.
- Cảng Sài Gòn có chế độ bán nhật triều, biên độ dao động của mực nước triều lớn nhất là 3,98 m,
lưu tốc dòng chảy là 1 m/s.
- Từ cảng Sài Gòn đi ra biển có 2 đường sông đó là:
+ Theo sông Sài Gòn ra vịnh Gành Ráy qua sông Lòng Tảo, sông Nhà Bè và sông Sài Gòn.
Những tàu có mớn nước khoảng 9 m và chiều dài khoảng 210 m đi lại dễ dàng theo đường này.
+ Theo sông Soài Rạp tuyến đường này dài khoảng hơn 10 hải lý và tàu có mớn nước không
quá 6,5 m mới ra vào được.
- Khí hậu khu vực này chia làm 2 mùa rõ rệt mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5
đến tháng 11, lượng mưa trung bình từ 150 đến 250 mm trên mỗi tháng. Mỗi tháng có từ khoảng
18 đến 19 ngày mưa. Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
 Đặc điểm về cảng
- Cảng Sài Gòn chia làm ba khu vực:
+ Khu thượng cảng

+ Khu quân cảng
+ Cảng Nhà Bè
+ Khu thượng cảng:
o Ở vùng hạ lưu sông Sài Gòn là khu vực dùng cho tàu lái buôn loại lớn có bến chính là
Khánh Hội.
o Độ sâu của cảng từ (9 ÷ 12) m, một lúc có thể cập được 10 tầu có trọng tải 10.000 tấn và
nhiều tàu nội địa.
o Cảng có 12 cầu tàu băng bệ dài 1800m và 27 bến đậu để chuyển tải.
+ Khu quân cảng:
o Độ sâu từ (10 ÷ 12)m
+ Cảng Nhà Bè:
o Cách Sài Gòn 12 km khu vực này dùng để xuất nhập dầu, các loại hàng dễ cháy, dễ nổ.
o Khu vực này có thể cập 4 tầu viễn dương và 3 tàu nội địa cùng một lúc.
- Trang thiết bị:
+ Cảng có 4 cần cẩu cũ xếp hàng DW = 1,5 T
+ Hai cần cẩu có sức nâng 90T + 60T
+ Hai cần cẩu có sức nâng 100 T
+ Hai cần cẩu di động với trọng tải 90 T
+ Tám tấn lai dắt và nhiều xe trở hàng và xe nâng sản xuất
2
- Khu vực này có hệ thống cung cấp nhiên liệu thuận lợi.
- Giao thông trong cảng: Đường hai chiều, xe tải đi lại dễ dàng.
- Cầu tàu và kho bãi:
+ Khu Nhà Rồng có 3 bến với tổng chiều dài 390 m. Diện tích kho 7225 m
2
và 3500 m
2
bãi.
Trọng tải của kho thấp thường bằng 2 tấn/m
2

. Các bãi chứa thường nằm sau kho, phổ biến là
các bãi xen kẽ ít có bãi liên hoàn.
+ Khu vực Khánh Hội gồm 11 bến từ kho K
0
đến K
10
với tổng chiều dài 1264 m. Khu Khánh
Hội có 18 kho với tổng diện tích là 45.396 m
2
và diện tích bến bãi là 15.781m
2
.
+ Ngoài hệ thống bến chính còn có hệ thống phao neo tàu gồm có 6 phao ở hữu ngạn sông Sài
Gòn và có 26 phao ở tả ngạn sông Sài Gòn. Cách 10 hải lý về phía hạ lưu cảng Sài Gòn có 12
phao neo để dành cho tàu dễ cháy nổ.
1.1.2. Cảng đến: Cảng Manila (Philippin)
 Điều kiện tự nhiên
- Cảng Manila thuộc vịnh Manila nằm ở hai bờ của sông Pasig, có tọa độ 14°35' vĩ độ Bắc,
120°58' kinh độ Đông.
- Khí hậu của khu vực này là nóng, ẩm, nhiệt đới. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 26,5°C.
Có ba mùa: mùa hè từ tháng 3 đến tháng 5, mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11và mùa lạnh từ tháng
12 đến tháng 2. Gió mùa tây nam (tháng 5 – tháng 10) và gió mùa đông bắc khô (tháng 1 – tháng
4).
 Đặc điểm về cảng
- Cảng Manila là cảng lớn nhất philippin. Cảng có 26 cầu tàu trong đó có 2 cầu tàu dành cho
tàu container và tàu roro. Cảng có hệ thống kho với tổng diện tích 68.000m
2
và 4 bãi chứa với tổng
diện tích 143.000 km
2

, khối lượng thông qua cảng trên 11.10
6
T/năm. Manila ngoài việc là trung
tâm kinh tế, văn hóa lớn nó còn là hải cảng sầm uất nhất Philippines. Cảng Manila là nơi mà người
Tây Ban Nha đặt chân đầu tiên lên vùng đất này, ngày nay là hải cảng to lớn nhất Philippines.
- Cảng được chia thành 3 khu vực: gồm khu Nam cảng, khu bắc cảng và khu cảng quốc tế. Hiện
này lượng hàng hóa xuất cảng hàng ngày lên đến 30 triệu tấn. Cảng Manila được xem là 1 trong
30 cảng lớn nhất thế giới. Nhiều công ty vận tải hàng hải đã có chi nhánh tại Manila.
1.1.3. Tuyến đường
- Vùng biển Đông Nam Á nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, đặc biệt là mưa rất nhiều, chịu
ảnh hưởng rất lớn của gió mùa và khu vực này nằm trong vùng nhiệt đới và xích đạo. Khí hậu
vùng biển này mang đặc điểm tương tự như vùng biển Việt Nam, cụ thể:
+Từ thàng 11 đến tháng 3 năm sau chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, càng về Nam thì gió
giảm dần không ảnh hưởng đến sự đi lại của tàu thuyền.
+Từ tháng 6 đến tháng 9 gió mùa Đông Nam thổi mạnh ảnh hưởng đến tốc độ của tàu đồng thời
vào mùa này lượng mưa khá lớn, hơn nữa vùng này nhiều bão nhất là vùng quần đảo Philipin.
+ Về hải lưu: trên tuyến này cũng chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu. Một dòng đi từ phía Bắc
chảy xuống và một dòng chảy từ vịnh Thái Lan đi từ Nam lên Bắc sát bờ biển Malaixia qua bờ
biển Campuchia tốc độ dòng chảy nhỏ, không ảnh hưởng đến tốc độ của tàu thuyền.
+ Về thuỷ triều: hầu hết vùng biển Đông Nam á, có chế độ nhật chiều, có biên độ dao động
tương đối lớn, từ 2 đến 5 mét.
+ Về sương mù: ở vùng biển này vào sáng sớm và chiều tối có nhiều sương mù. Số ngày có
sương mù trong năm lên tới 115 ngày.
- Hải đồ:
3
- Quãng đường đi: Cảng Manila cách Cảng Sài Gòn 905 hải lý.
⇒ Kết luận:
 Thời gian hành trình: 3,142 ngày
 Loại hàng tàu chuyên chở: Gạo, cà phê, bột, máy móc,
 Thiết bị làm hàng: Cần cẩu

1.2. Tàu mẫu
Bảng tàu mẫu
STT Thông số Đơn vị Tàu mẫu 2 Tàu mẫu 3 Tàu mẫu 1
1
Tên tàu
TÂY SƠN 3 New Energy
THÁI
BÌNH
BAY
2
Số IMO 9355599 9306524 9573309
3
Năm đóng 2005 2005 2009
4
Nguồn gốc tàu
Đăng kiểm Đăng kiểm
Đăng
kiểm
5
Loại tàu Hàng khô Hàng Hàng khô
6
Trọng tải Tấn 13286 14603 12863,2
7
Khối lượng hàng Tấn
8
L
tk
m

136,04
160,16 135,27
9
L
PP
m 126 149,76 126
10
B
tk
m 20,2 22 20,24
11
D m 11,3 10.5 11,3
4
12 T m 8,2 7,5 8,2
16
∆
m
Tấn 16830 20203 16452,8
17
η
D
18
η
h
19
Tốc độ tàu knots 13 15 13,2
20
Công suất máy KW 3965 5180 3965
21
Chuyên chở hàng Tàu bách hoá,

tổng hợp
Tàu bách hoá,
tổng hợp
Tàu bách
hoá,
tổng hợp
22
Biên chế thuyền viên Người
23
Số lượng khoang hàng
PHẦN II. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCHTHƯỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU
2.1. Xác đinh sơ bộ các kích thước:
2.1.1. Xác định lượng chiếm nước sơ bộ:
Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:
∆
msb
=
D
DW
η
(2.1)
trong đó:
η
D
– hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải (nội suy theo tàu mẫu);
η
h
– hệ số lợi dụng LCN theo khối lượng hàng hóa (nội suy theo tàu
mẫu);
DW – trọng tải của tàu (theo nhiệm vụ thư thiết kế);

Hệ số lợi dụng lượng chiếm nước của tàu mẫu:
1
1
1
W 13286
0,79
16830
D
η
= = =
∆
2
2
2
W
14603
0,72
20203
D
η
= = =
∆
3
3
3
W
12863,2
0,78
16452,8
D

η
= = =
∆
5
η
D
(
η
h
)
DW (m
h
)
DW
1
DW
2
DW
3
η
D
1
η
D
2
η
D
3
DW
η

D
Hình 1.1. Nội suy hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải
Nội suy theo hệ số lợi dụng lượng chiếm nước theo trọng tải từ tàu mẫu suy ra hệ số
lợi dụng lượng chiếm nước của tàu thiết kế
0,67
η
=
Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:
∆
msb
=
DW
DW
η
=
14250
19256,7
0,74
=
(T)
2.1.2. Xác định kích thước sơ bộ của tàu:
 Xác định chiều dài tàu:
Chiều dài tàu có thể được xác định qua chiều dài tương đối của tàu qua
công thức sau:
3
/.
ρ
msb
lL
∆=

(2.2)
Trong đó: l – chiều dài tương đối của tàu, là hàm của tốc độ tuyệt đối của
tàu. Có thể xác định l có thể được xác định theo các công thức sau:
+ theo L. M. Nogid chiều dài tương đối l được xác định theo công thức:
3/1
Sn
vCl
=
= 5,327
(2.3)
trong đó:
C
n
= 2,16 do v = 15 knot < 16 knot đối với tàu chở hàng khô;
6
L = l
3
/
msb
ρ
∆
= 5,327×
3
19256,7 /1,025
= 141,61(m)
chọn L = 141,6 (m)
 Các hệ số béo
- Xác định số Frude:
v
Fr

gL
=
=0,207
Trong đó: v – tốc độ của tàu (m/s)
g – gia tốc trọng trường, g =9,81(m/s
2
)
L – chiều dài tàu, m
-Hệ số béo thể tích:
theo đồ thị 9.10 (tr175 –[III]) ta có:
C
B
= 1,09 – 1,68Fr ± 0,12 = 0,74 ± 0,12
⇒
chọn C
B
= 0,82
- Hệ số béo sườn giữa.
C
M
= 0,926 + 0,085C
B
±
0,004=0,99
±
0,004
⇒
chọn
0,99
M

C
=
- Hệ số béo dọc tàu.
C
P
= 1,05- 1,5Fr
0,02 0,74 0,02± = ±

⇒
chọn C
P
= 0,74
- Hệ số béo đường nước thiết kế
C
wp
= 0,98
1/2
0,06 0,89 0,06
B
C
± = ± ⇒
chọn
W
C
= 0,85
 Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn
Ta có ∆
m
= k
ρ

C
B
LBT
trong đó: ở bước tính sơ bộ chọn k = 1,007
ρ = 1,025 (t/m
3
) - khối lượng riêng của nước.
BT = ∆
m
/ kρC
B
L, (m
2
)
(2.9)
→ B.T =
19256,7
1,007.1,025.0,82.141,6
= 160,68 (1)
Chọn tỷ số B/T , D/T theo tàu mẫu hoặc theo số liêu thống kê sau:
Theo thống kê cho tàu hàng khô: b
T
=B/T = 2,3 ÷ 2,7
h
T
=D/T = 1,29 ÷ 1,52
Chọn b
T
= 2,3 và h
T

=1,3
B = 19,22 (m)
7
T = 8,35 (m)
⇒
Chọn:
B = 19,3 (m)
T = 8.4 (m)
→ D = 10,92 (m) chọn D = 11 (m)
2.2.Nghiệm lại lượng chiếm nước của tàu lần 1 (theo phương trình sức nổi)
Khi đó:
∆
m1
= k.ρ.C
B
.L.B.T = 1,007 . 1,025 . 0,82 . 141,6 . 19,3 . 8,4 =19429,74 (T)
∆∆
m
=
1m msb
msb
∆ − ∆
∆
= 0,89 % < 2,5 %
Vậy kích thước sơ bộ thỏa mãn .
2. 3. Nghiệm lại khối lượng tàu theo các kích thước chủ yếu
∆
m
= Σm
i

= ∆
0
+ DW
(2.11)
Trong đó: ∆
0
– là khối lượng tàu không (Lightship weight); DW – trọng tải tàu.
2.3.1. Khối lượng tàu không
∆
0
Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lượng tàu không được chia ra thành ba thành
phần khối lượng sau:
∆
0
= m
vt
+ m
tbh
+ m
m
+ m
∆
, tấn
(2.12)
Trong đó: m
vt
– khối lượng thân tàu
m
tbh
– Khối lượng các trang thiết bị, hệ thống …

m
m
– khối lượng trang thiết bị năng lượng
m
∆
– Khối lượng dự trữ lượng chiếm nước.
• Khối lượng thân tàu m
vt
:
m
vt
= m
v
+m
tt
, tấn (2.13)
Trong đó: m
v
– Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu; m
tt
– Khối lượng phần
thượng tầng.
Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu có thể được xác định theo công
thức:
m
v
= k
1
L
k2

B
k3
D
k4
, tấn (2.14)
1,675 0,85 0,28
0,0263.141,6 .19,3 .11 2554,47
v
m
= =
(T)
8
Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.14) được xác định dựa vào bảng
sau:
k
1
k
2
k
3
k
4
Tàu chở dầu 0.0331 1.600 1.00 0.220
Tàu chở hàng tổng hợp 0.0263 1.675 0.850 0.280
Khối lượng Khối lượng phần thượng tầng có thể được xác định sơ bộ dựa
vào khối lượng phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu:
- Đối với tàu hàng khô: m
tt
= (10÷12)%m
v

=0,12.2633 = 306,5 (T)
• Khối lượng các trang thiết bị và hệ thống m
tbh
:
m
tb
= k
1
(L.B.D)
k2
, tấn (2.15)
m
tb
=0,5166.(141,6.19,3.11)
0,75
= 1179,4 (T)
Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.15) được xác định dựa vào bảng
sau:
k
1
k
2
Tàu chở dầu 10.820 0.41
Tàu chở hàng tổng hợp 0.5166 0.75
• Khối lượng trang thiết bị năng lượng:
m
m
= k
1
.Ne

k2
(2.16)
m
m
=1,88.7872,46
0,6
= 409,09 (T)
Trong đó: N
e
– công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng, cv.
Giá trị của các hệ số k
1
và k
2
trong công thức (2.16) phụ thuộc vào loại máy
chính và được xác định dựa vào bảng sau:
k
1
k
2
Động cơ diesel (2 kỳ) 2.41 0.62
Động cơ diesel (4 kỳ) 1.88 0.60
2 x Diesel (2 kỳ) 2.35 0.60
Turbine hơi 5.00 0.54
Công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng:
Bảng1: Bảng tính lực cản và công suất kéo cho tàu
Đại lượng
tính toán
Vận tốc Vận tốc Hệ số Hệ số Hệ số Hệ số
R

F
R
APP
V
s
V Fr Fr
i
Re.10
6
C
FO
Công thức
Đơn vị
hl/h m/s - - - - kN kN
Trị số tính 1.00 0.514 0.014 0.069 68.976 0.002 1.647 0.009
9
toán
2.00 1.029 0.028 0.137 137.953 0.002 5.958 0.032
3.00 1.543 0.041 0.202 206.929 0.002 12.669 0.068
4.00 2.058 0.055 0.264 275.905 0.002 21.657 0.116
5.00 2.572 0.069 0.320 344.882 0.002 32.844 0.176
6.00 3.086 0.083 0.372 413.858 0.002 46.170 0.247
7.00 3.601 0.097 0.419 482.835 0.002 61.590 0.329
8.00 4.115 0.110 0.461 551.811 0.002 79.066 0.423
9.00 4.630 0.124 0.498 620.787 0.002 98.567 0.527
10.00 5.144 0.138 0.531 689.764 0.002 120.064 0.642
11.00 5.658 0.152 0.561 758.740 0.002 143.535 0.767
12.00 6.173 0.166 0.586 827.716 0.002 168.957 0.903
13.00 6.687 0.179 0.609 896.693 0.002 196.312 1.049
14.00 7.202 0.193 0.629 965.669 0.002 225.583 1.206

15.00 7.716 0.207 0.647 1034.645 0.002 256.752 1.372
16.00 8.230 0.221 0.662 1103.622 0.002 289.806 1.549
17.00 8.745 0.235 0.676 1172.598 0.002 324.732 1.736
18.00 9.259 0.248 0.688 1241.575 0.001 361.515 1.933
19.00 9.774 0.262 0.699 1310.551 0.001 400.146 2.139
20.00 10.288 0.276 0.709 1379.527 0.001 440.613 2.355
(2.17)
10
Ne
có ích
= 4052 kW
Ne=
4052
5788,57
0,7
cóích
Ne
η
= =
(kW)
Dự trữ lượng chiếm nước:
m
∆
= m
∆
’∆
m
, tấn
(2.19)
m

11
= m’
11
.Δ
m
= (0,01÷ 0,015).Δ
m
= 293 (tấn), với m’
11
= 0,015
trong đó: m’
∆
= (0,01 ÷ 0,015) – khối lượng đơn vị dự trữ LCN.
Tàu mẫu Tây Sơn 3 NEW
ENERGY
Thái Bình Bay
(1)Δ
o thực tế
16830 20203 16452,8
(2)Δ
o tính toán
17874,94 20652,195 17546,46
11
Sai số 6,2%<10% 2,22%<10% 6,6 %<10%
Vậy tàu mẫu thỏa mãn điều kiện
2.3.2. Trọng tải tàu DW
• Khối lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm, nước uống:
m
14
= m

1401
+ m
1402
+ m
1403
(2.20)
 m
1401
- khối lượng thuyền viên và hành lý: m
1401
= n
TV
.a=20.140=2,8(T)
trong đó: n
TV
- số thuyền viên (lựa chọn theo tàu mẫu)
a - khối lượng thuyền viên và hành lý (a = 130 -150 kg/người)
 m
1402
: khối lượnglương thực, thực phẩm: m
1402
= n
TV
.b.t=20.5.3,5= 0,35(T),
trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm.
b =(3÷5) kg/người/ngày;
t - thời gian hành trình của tàu.
 m
1403
- khối lượng nước uống và nước sinh hoạt:

m
1403
= n
TV
.c.t=20.125.3,5=8,75(T),
trong đó: c- dự trữ nước ngọt cho một người trong một ngày đêm,
c= (100 ÷ 150) lít/người/ ngày
• Khối lượng nhiên liệu, dầu mỡ và nước cấp:
m
16
= m
1601
+ m
1602
+ m
1603
= k
nl
.m
1601
(2.21)
m
16
=1,09.1,2.5788,57.0,14.5 = 89 (T)
Trong đó: k
nl
=1,09 ± 0,03, hệ số nhiên liệu
m
1601
= k

M
t.m’
nl
.Ne , khối lượng chất đốt
k
M
- hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình, gặp
bão, dòng chảy và rong rêu hà rỉ: k
m
= 1,13 ÷ 1,3;
t - thời gian hành trình; (giờ);
Ne - công suất tổ hợp TBNL;
m’
nl
- suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’
nl
=(0,11÷0.14)
kg/kW.h
• Khối lượng hàng hoá
m
15
= 14250 ,tấn
(2.22)
Sau khi thu tính toán được tất cả các thành phần khối lượng, ta lập bảng
tổng hợp các khối lượng thành phần theo bảng 2.1:
12
Bảng tổng hợp các khối lượng thành phần
S
TT
Khối lượng thành phần Kí hiệu Đơn vị Giá trị

1 Khối lượng thân tàu m
vt
tấn 2861
2 Khối lượng các thiết bị và hệ
thống
m
tbh
tấn 1179,4
3 Khối lượng TBNL m
04
tấn 409,09
4 Khối lượng dự trữ LCN m
11
tấn 293
5
Khối lượng thuyền viên, dự trữ
LTTP và nước ngọt
m
14
tấn 11,9
6 Khối lượng hàng hóa m
15
tấn 13447
7 Khối lượng nhiên liệu dự trữ m
16
tấn 89
8 Tổng
Σm
i
tấn 19093,39

So sánh:
| |
|19093,39 19429,74 |
100% 100% 1,73%
19429,74
i m
m
m
∑ −∆
−
× = × =
∆
(2.23)
Nếu sai số ≤ 3% .Thỏa mãn điều kiện
2.4. Kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành
2.4.1. Dung tích
V
yc
=µ
p.
m
h
=1,42.13447.01 = 19094.7 (m
3
)
Chọn : µ
p
=1,42 Theo đề bài.
Dung tích yêu cầu của khoang hàng:
V

yc
=µ
p.
m
h
, m
3
(2.24)
Trong đó: µ
p
– thể tích riêng của hàng hóa, được cho trong nhiệm vụ thư thiết kế
đối với tàu chở hàng khô; m
h
–khối lượng hàng tàu chuyên chở, tấn.
Dung tích thực tế của khoang hàng:
 Đối với tàu hàng khô có buồng máy đặt ở phía đuôi tàu, dung tích thực tế của
khoang hàng có thể được xác định theo công thức sau:
13
V
tt
= C
BP
L
kh
.B.(D-h
dd
), m
3
(2.25)
Dung tích thực tế:

dd
. . ( ) 0,97.111,5.19,3(11 1,2) 20456,4
tt BP kh
V C L B D h
= − = − =
(m
3
)
Trong đó: L
kh
– chiều dài vùng khoang hàng; C
BP
– hệ số béo thể tích của
vùng khoang hàng; h
dd
– chiều cao đáy đôi.
Chiều dài vùng khoang hàng được xác định theo công thức:
L
kh
= L - L
m
- L
a
- L
F
=141,6 – 17 – 6 –7,1 = 111.5 , m
(2.27)
Hình 2.1. Sơ đồ tàu hàng khô và tàu dầu có khoang máy nằm ở phía đuôi tàu
Chiều dài khoang máy và chiều dài khoang đuôi được xác định từ tàu mẫu
qua chiều dài tương đối. Trong trường hợp không có số liệu của tàu mẫu, chiều

dài khoang máy có thể lấy theo công thức kinh nghiệm (2.25), còn chiều dài
khoang đuôi được xác định sơ bộ dựa trên hình 2.2.
L
m
= (0,12 ÷ 0,13)L=0,12.141,6 = 17 , m
(2.28)

Hình 2.2. Quan hệ giữ chiều dài tương đối của khoang đuôi với chiều dài tàu
Chiều dài khoang mũi được xác định theo yêu cầu của Quy phạm (nằm
trong khoảng (5-8)%L nhưng không được lớn hơn 10 m).
Chiều cao đáy đôi của tàu được xác định đựa trên tàu mẫu. Sau khi lựa
chọn chiều cao đáy đôi xong, cần phải kiểm tra xem nó có thỏa mãn yêu cầu về
chiều cao đáy đôi tối thiểu theo yêu cầu của Quy phạm hay không.
14
L
f
= 0,05.141,6 = 7,08 , m
L
a
= 6 , m
H
dd
= 1,2, m
C
BP
– hệ số béo thể tích của vùng khoang hàng, trong giai đoạn thiết kế ban
đầu có thể xác định theo công thức sau:
C
BP
= C

B
+0,15=0,82+0,15=0,97
(2.29)
Sau khi tính toán được dung tích khoang hàng thực tế và dung tích yêu cầu
của khoang hàng
• V
tt
> V
yc
, tàu thiết kế thừa dung tích chở hàng;

2.4.2. ổn định:
Theo điều Burgess có chiều cao tâm nghiêng ban đầu: (STDT tập 1/T111)
0min
19429,74
0,0988 0,0988 1,16
141,6
h
L
∆
= = =
Mặt khác chiều cao tâm nghiêng ban đầu của tàu thiết kế là:
0
3, 43 4,27 5,72 1,98
C G
h r Z Z
= + − = + − =
Với:
2
2 2 2 2

W
0,85 19,3
3,43
11,4 11,4.0,82 8.4
P
B
C
B B
r a
T C T
= = = =
Z
B
=
WP
W
0,85
.8,4 4,27
0,85 0,82
P B
C
T
C C
= =
+ +

Z
G
= k
. 0,52.11 5,72

g
D
= =
k
g
=
0,52 0,65÷
đối với các tàu hàng
Vậy:
0 0min
h h
>
, tàu đảm bảo ổn định ban đầu.
Kết luận: Tàu thiết kế có các thông số:
L = 141,6 m C
B
= 0,82 L/B = 7,33
B = 19,3 m C
W
= 0,85 B/T = 2,3
D = 11 m C
M
= 0,99 D/T = 1,31
T = 8,4 m
∆
m
= tấn
∆
0
= tấn (trong

bảng 1+2+3+4)
C
P
= 0,74 L/D = 12,87
DW = 14250 tấn
15
2.4.3 Tính chu kì lắc:
Được xác định bằng công thức sau:
T
θ
=
0
. 0,81 19,3
1,98
C B x
h
=
= 11,1(s)
Trong đó: C = 0,81 đối với tàu hàng đủ tải
T
θ
min
= 7 ÷ 12 (s) (STKTĐT1)
Vậy chu kì lắc ngang của tàu được đảm bảo
PHẦN III
XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH
Các thông số chủ yếu của tàu :
Chiều dài thiết kế : L

= 141,6 (m)

Chiều rộng tàu : B = 19,3 (m)
Chiều chìm thiết kế : T = 8,4 (m)
Chiều cao mạn : D = 11 (m)
Hệ số béo thể tích : C
B
= 0,82
Xây dựng tuyến hình là phần rất quan trọng trong quá trình thiết kế tàu, nó ảnh
hưởng tới tính di động, cân bằng, đảm bảo dung tích chở hàng. Xây dựng tuyến
hình ta có thể sử dụng những phương pháp :
Thiết kế mới
Thiết kế theo bể thử
Thiết kế theo tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu.
Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng. Ta chọn phương pháp
thiết kế mới
3.1 Lựa chọn dạng mũi, dạng đuôi tàu
16
3.1.1 lựa chọn dạng mũi
Góc nghiêng mũi phải được lựa chọn phù hợp để tránh hiện tượng Sleming.
3.1.2. Lựa chọn dạng đuôi tàu
Dạng đuôi tàu được thiết kế để đảm bảo những yêu cầu : Dễ thoát nước, giảm sức
cản của tàu, dễ công nghệ, đảm bảo cho tổ hợp thiết bị lái – đẩy hoạt động tốt. Vậy
nên ta chọn đuôi dạng tuần dương hạm, bánh lái cân bằng,profil có dạng thoát
nước các thông số chủ yếu của bánh lái như sau :
Diện tích bánh lái :
Diện tích bánh lái xác định theo công thức thống kê :

R min
1
. . . .A LT LT
A

µ
= =
Trong đó :

0,018 0,027
µ
= ÷
hệ số diện tích bánh lái cho tàu đi biển 1 bánh lái

L= 141,6 m là chiều dài tàu
T= 8,4 m là chiều chìm toàn tải của tàu
Thay số vào ta có :

2
R min
21,41 32,124A m
= ÷

Ta chọn diện tích bánh lái là 22 m
2
Kiểm tra theo diện tích tối thiểu:diện tích bánh lái phải không được nhỏ hơn trị số
tính theo công thức sau:

2
R min
. 150
. . . 0,75 17,16
100 75
LT
A p q m

L
 
= + =
 ÷
+
 

Trong đó:
p=1 vì chong chóng đặt trực tiếp sau bánh lái
q=1 với tàu hàng
Vậy diện tích bánh lái thỏa mãn.
Chiều cao bánh lái chọn phù hợp với chiều chìm tàu, chiều cao bánh lái thường
nhỏ hơn 0,7 lần chiều chìm tàu chọn chiều cao bánh lái

5
R
h m
=

17
Chiều rộng của bánh lái là :
4,4
R
R
R
A
b m
h
= =
.

Độ dang của bánh lái :
1,136
R
R
h
b
λ
= =

Từ đó ta lựa chọn dạng đuôi như sau :
Hình 3.2 : Hình dạng đuôi tàu
3.2 Các đặc trưng liên quan đến tính di động của tàu
3.2.1 Hoành độ tâm nổi X
B

Theo công thức 9.71 trang 123 [2] với tàu có C
B
=0,82 > 0,65 Hoành độ tâm nổi
tính theo công thức sau

0,65
0,022 sin . 0,5
2 0,15
B B
X C
L
L
π
 
−

 
= − ±
 
 ÷
 
 


⇒
X
B
= (-1.49
÷
4.6) m
Vậy ta chọn X
B
= 0,63 (m)
3.2.2 chiều dài đoạn thân ống, thon mũi, thon đuôi.
ta có :
Chiều dài đoạn thon mũi là: e = 25,5%L = 36.11 (m)
Chiều dài đoạn thân ống là: m = 39%L = 55.22 (m)
Chiều dài đoạn thon đuôi là: r = 35.5%L = 50.27 (m)
3.2.3 Hệ số béo vùng thon mũi, thon đuôi
Hệ số béo dọc tàu :
0,74
p
C
=

Theo công thức 9.89-tr127 LTTK ta có

( )
( )
1
1
20
1
2
11
CB
PE P
E
P
x X
C C k L
k
L
C
 
 
−
 
= − −
 
−
 
 
18

( )

( )
1
1
20
1
2
11
CB
PR P
R
P
x X
C C k L
k
L
C
 
 
−
 
= − +
 
−
 
 
Trong đó: k
1
= m/L
x: khoảng cách từ giữa chiều dài đoạn thân ống đến mặt phẳng
sườn giữa tàu x=7.08 (m)

Thay số vào ta có: C
PE
= 0,552 ; C
PR
= 0,589
Từ đó ta xác định được: a
E
= (2C
PE
-1).F
M
a
R
= (2C
PR
-1).F
M
trong đó F
M
= C
M
.B.T = 0,99.19,3.8,4 = 160,5 m
2
là diện tích sườn lớn nhất
a
E
= 16,692
a
R
= 28,569

3.3 xây dựng đường cong diện tích sườn
Từ các kết quả tính toán được ta xây dựng đường cong diện tích đường sườn.
Đường cong diện tích đường sườn có dạng:
29610
36600
4948
4716
27730
Hình 3.3:diện tích đường sườn
Sau khi xây dựng được đường cong diện tích đường sườn ta có diện tích sơ bộ
các sườn lý thuyết. ta đi nghiệm lại các kết quả thu được.
Bảng 3.1 giá trị diện tích sườn
19
qq
Nghiệm lại LCN. Ta có:

1
. . . . 18453,4
2
m
L
k i ki
ρ ω
∆
∆ = =
∑
tấn

1 19256,7 18453,4
.100% .100% 4,17%

19256,7
m
m m
m
∆ − ∆ −
⇒ ∆∆ = = =
∆
Ta có
5%
m
∆∆ < ⇒
thỏa mãn LCN
Nghiệm lại hoành độ tâm nổi X
B

1
. .
. 0,62
.
i i
B
i i
k i
X L
k
ω
ω
= ∆ =
∑
∑

m
20

1
0,63 062
.100% .100% 1,6%
0,63
B B
B
B
X X
X
X
− −
⇒ ∆ = = =

Ta có
3%
B
X
∆ < ⇒
thỏa mãn hoành độ tâm nổi
3.4. Xây dựng đường nước thiết kế
Theo công thức 9.96 sách [Q2] X
f
được xác định theo công thức sau :

2
(1,75 3,5 ). 1 2,8
100

f W W W
L
X C C C m
= − + + − = −
Chọn chiều dài đoạn thon mũi, thân ống, thon đuôi của đường nước thiết kế như
sau : e = 36,11 m, m = 55,22 m, r = 50,27 m
Tính toán các giá trị cần thiết: AO = B(
WPA
C

- 0,5), A
1
O
1
= B(
WPF
C

- 0,5)
Trong đó C
WPA
và C
WPF
được tính theo công thức 9.95 [Q2]

W W WP
W W WP
0,125. 1 0,8
0,125. 1 0,9
PF P

PA P
C C C
C C C
= − − =
= + − =

Thay số vào ta có: AO = 5,79 m
A
1
O
1
= 7,72 m
Nửa góc vào nước của đường nước thiết kế là θ = 15
o
Sử dụng phương pháp cân bằng diện tích ta vẽ được đường nước thiết kế.
Đường nước thiết kế có dạng:
5775
28200
30753
37914
4200
21
Hình 3.2 đường nước thiết kế
Ta có bảng trị số nửa chiều rộng tại đường nước thiết kế :
Bảng 3.2:diện tích đường nước
3.6. Xây dựng các đường sườn lý thuyết
Sau khi có đường cong diện tích đường sườn và đường nước thiết kế ta xây
dựng gần đúng hình dáng của tất cả các sườn bằng phương pháp I.A.Ia-kov-lev.
Với các thông số tính toán : Chiều chìm T = 8,4 (m). ∆T = 2 (m)
Tung độ đường nước thiết kế y

KWLi
22
Tung độ đường nước trung bình
T
y
i
TBi
2
ϖ
=
B
A
H
D
C
y
iTK
T
y
iTB
Sn i
H
1
Các sườn lý thuyết được xây dựng trên phương pháp cân bằng diện tích.
Bảng 3.4:diện tích các sườn lý thuyết sau khi xây dựng
23
24
25