Luận văn tốt nghiệp thiết kế tàu chở dầu có trọng tải 12 800 tấn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.14 MB, 168 trang )
PHẦN I :
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG - TÀU MẪU
1
1.1.
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƢỜNG
Mỗi con tàu khi đƣợc thiết kế đều phải thoả mãn các yêu cầu thiết kế đã đƣa ra,
ngoài ra nó còn phải đảm bảo hành hải an toàn và làm việc có hiệu quả trên tuyến đƣờng quy
định. Tuyến đƣờng cho biết đặc điểm khí tƣợng thuỷ văn, điều kiện sóng gió, độ sâu luồng
lạch là những yếu tố có ảnh hƣởng trực tiếp đến tính hành hải của con tàu. Vì những lí do trên
ngƣời thiết kế phải lựa chọn phƣơng án thiết kế phù hợp và tìm hiểu về tuyến đƣờng, cảng đi
và cảng đến của tàu để lựa chọn kích thƣớc tàu hợp lý và đạt đƣợc hiệu quả thiết kế cao.
Với yêu cầu thiết kế tàu chở dầu có trọng tải 12.800 tấn và những lí do trên nên
tuyến đƣờng đƣợc lựa chọn là:
- Cảng đi
: Cảng Cái Mép - Vũng Tàu
- Cảng đến : Cảng Busan -Hàn Quốc
1.1.1. Tìm hiểu về đặc điểm hai cảng
1.1.1.1. Cảng Cái Mép - Vũng Tàu
+Vị trí cảng: 10°31'29"N - 107°01'25"E
+ Điểm đón trả hoa tiêu: 10°17'15"N - 107°04'56"E
+ Luồng lạch vào cảng:
- Chiều dài: 15 km.
- Độ sâu: -14,0 m.
- Chế độ thủy triều: bán nhật triều. Chênh lệch thủy triều: 1.1m ~ 4.9m. Chênh lệch bình quân
: 3,4 m.
- Mớn nƣớc cao nhất cho tàu ra vào: 14m.
- Bến tàu 60000 DWT có chiều dài 320m, sâu 15,2 m
- Bến tàu 5000 DWT có chiều dài 138,1 m, sâu -10,8 m
- Bến xà lan có chiều dài 24m
+ Tổng diện tích mặt bằng cảng: 35 ha.
+ Bồn chứa: 5. Sức chứa tổng cộng: 80,000 m3
+ Thiết bị chính: Thiết bị nhập xuất có 2 thiết bị với công suất 3000m3/h
1.1.1.2. Cảng Busan – Hàn Quốc
Nằm ở vĩ độ 35016', 129003' Đông. Điều kiện ra vào cảng dễ dàng không có tàu lai dắt, có 18
cầu tàu nhiều vị trí neo đậu, điều kiện xếp dỡ thuận tiện. Cảng có 6 cẩu trục 30,5 Tấn và nhiều
loại khác.
Năng sất bốc xếp các loại hàng: Bách hóa 1000 tấn/ngày, Hàng rời 1200 Tấn/ ngày. Than
7500T/ ngày.
Cảng có đội xà lan cung cấp nhiên liệu nƣớc ngọt có hệ thống thông tin liên lạc đầy đủ, Cảng
có 04 đà sửa chữa các loại tàu dƣới 26000T.
Ngày nghỉ từ 01-03 tháng 01 từ 01-10, tháng 03 .05/09, 06/06, 17/7, 15/08, 03/09, 24/10,
24/12.
2
1.1.3 Đặc điểm tuyến đƣờng đi
- Khí hậu; Khí hậu nóng ẩm, mƣa nhiều vì vùng này nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa ẩm
thổi từ tháng 4 tới tháng 10 hƣớng Tây Nam và Đông Nam, gió mùa khô và lạnh thổi từ
tháng 10 tới tháng 3 năm sau.
- Thủy văn: ở chế độ nhật triều, dao động trong vùng nƣớc tƣơng đối lớn, hải lƣu chịu ảnh
hƣởng của dòng hải lƣu nóng Sumono, dòng này men theo biển của các nƣớc Châu Á vào bờ
biển Châu Mỹ rồi xuống xích đạo và quay trở lại biển Châu Á tạo nên một dòng chảy kín.
Ngoài ra , thủy văn của vùng này còn chịu hải lƣu nóng Diako chảy từ Châu Mỹ xuống bờ
biển Châu Á xuống xích đạo. Hàng năm, lƣu lƣợng dòng hải lƣu tới 46.106 km3.
- Gió : Gió đông nam thổi từ tháng 6 – tháng 10, gió Bắc thổi từ tháng 10 tới tháng 3
năm sau. Giữa 2 mùa này chỉ có thời gian chuyển tiếp gió thông thƣờng vào tháng 6 tới tháng
9 từ quần đảo Philipin tới bờ biển Nam Trung Quốc, mỗi cơn gió kéo dài 2-4 ngày, sức gió 812.
- Bão: gió Đông Nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10, gió Bắc thổi từ tháng 10 đến tháng 3
năm sau . Khu vực này hay bị bão, gió giật, lốc xoáy, mật độ cao thƣờng vào tháng 6 – tháng
9 từ quần đảo Philipin tới bờ biển Nam Trung Quốc. Mỗi cơn cơn gió kéo dài 2-4 ngày, sức
gió 8-12.
- Sóng : Biên độ dao động khoảng 2,5-3,2 m, chiều dài song 1,5 – 8m, độ sâu không hạn
chế , ít bị ảnh hƣởng bởi đá ngầm nên việc đi lại đƣợc dễ dàng.
- Sƣơng: Sƣơng mù thƣờng thấy vào sang sớm & chiều tối, số ngày có sƣơng mù lên tới
115 ngày/ năm.
1.1.2. Đặc điểm tuyến đƣờng
1.1.2.1.Khí hậu
- Khí hậu vùng này nói chung nóng ẩm, mƣa nhiều vì nằm trong khu vực nhiệt đới gió
mùa.
-Gió mùa hạ ẩm ƣớt, thổi từ tháng (510) theo hƣớng Đông Nam và Tây Nam.
-Gió mùa khô lạnh thổi từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.
- Do ảnh hƣởng của gió mùa nên lƣợng mƣa tập trung từ tháng 6 đến tháng 8. Do ảnh
hƣởng của gió mùa lạnh nên khu vực này có sƣơng mù xuất hiện vào buổi sáng hoặc tối,
khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 4 nên rất ảnh hƣởng đến tầm nhìn của tàu.
1.1.2.2.Thuỷ văn
-Tuyến đƣờng này có chế độ nhật chiều, dao động mực nƣớc tƣơng đối lớn.
Hải lƣu trên tuyến chịu ảnh hƣởng của dòng hải lƣu Sumio, dòng hải lƣu ven biển Châu Á lên
phía bắc, lên bờ biển Châu Mỹ quay về xích đạo tạo thành một vùng kín.
-Ngoài ra tuyến đƣờng này còn chịu ảnh hƣởng của dòng hải lƣu Diano chảy ngƣợc từ
Bắc Mỹ lên phía Nam bờ biển Châu Á. Hàng năm lƣu lƣợng nƣớc của dòng chảy ƣớc tới 46
triệu km3. Do ảnh hƣởng của dòng hải lƣu nên tốc độ của tàu bị giảm nhiều.
1.1.2.3.Gió
- Gió đông nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10. Gió Bắc thổi từ tháng 3 năm sau. Giữa 2
mùa thƣờng là thời gian chuyển tiếp nên gió nhẹ cấp 2, cấp3, có lúc gió thổi tới cấp 7 gây nên
biển động, ảnh hƣởng tới độ ổn định và chòng trành của tàu.
3
1.1.2.4.Bão
-Có ảnh hƣởng tới hoạt động của tàu, ảnh hƣởng tới ổn định của tàu và sự an toàn của
hàng hoá, khu vực này thƣờng có bão nên khai thác tàu bị giảm nhiều.
Mật độ bão dày, thƣờng có khi giật mạnh cấp 7,cấp 8. Đôi khi có gió giật mạnh đến cấp 12 và
trên cấp12.
-Bão thƣờng xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9. Vị trí xuất hiện bão thƣờng từ quần đảo
Philippin hoặc từ bờ biển Nam Trung Quốc. Trên tuyến này có xuất hiện sóng hồi hoặc sóng
dừng. Biên độ dao động sóng trung bình thƣờng từ (2,53,2) m. Chiều dài sóng (1580) m .
1.1.2.5.Độ sâu
Tuyến đƣờng này có độ sâu không hạn chế.
- Khoảng cách giữa 2 cảng là 2200 hải lý.
- Thời gian hành trình 8 ngày
- Để ý đến điều kiện ảnh hƣởng khác chọn thời gian hành trình là 10 ngày
1.1.2.6. Chọn loại hàng chuyên chở
Dầu mà tàu chuyên chở là dầu thô
4
1.2.
TÀU MẪU
STT
Tên tàu
1
2
3
4
5
6
7
Significantships
Lmax (m)
Lpp (m)
B (m)
bmk (m)
D (m)
hđđ (m)
Design
T (m) Scantlin
g
CB
vs (knot)
Lightweight (t)
Design
∆m (t) Scantlin
g
Design
DW
Scantlin
(dwt)
g
GT (gt)
Cargo capacity
(m3)
Water
ballast(m3)
Output
(kW)
Ne
Number
n, (rpm)
Chon Number
g
Diamete
chón
r (m)
g
Thuyền viên
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Eships
Cobia
2006/T48
127
119
20.400
2001/T11
129.95
124.3
20.000
BUNGA
SIANTAN
1991 / T13
143
133
22.400
11.70
9.75
11.80
8.25
6.5
9.1
8.60
7.59
13.5
13.8
Belisaire
13.5
4815
MITROPE
1999/T64
149.4
138.0
23.000
1.980
12.00
1.480
8.5
8.55
0.801
13.7
6575
22441
21739
22441
13718
12300
13100
8473
12680
7093
13924
9990
13866
11530
14100
12640
19733
8564
5400
5217
3268
8100
4500
1
600
1
3840
1
600
4725
1
139
1
4710
1
110
1
19
5000
7
4.2
26
15
5
PHẦN II :
XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU
6
2.1 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA TÀU
2.1.1 Xác định chiều dài tàu
-Xác định chiều dài tàu theo công thức :
Lpp = 7,3423.DW0,3002 7,3423.128000,3002=125,54 m (3.13)/tr56/[1]
Chọn chiều dài tàu L = 126 m
2.1.2 Xác định chiều rộng tàu
-Xác định chiều rộng tàu theo công thức :
B = 1,208DW0,302 = 1,208.128000,302= 21,010 m (3.15)/tr56/[1]
Chọn chiều rộng tàu B = 21,10 m
2.1.3 Xác định chiều chìm tàu
-Xác định chiều chìm tàu theo công thức
d = 0,552.DW0,286 = 0,552.128000,286= 8,252 m (3.18)/tr56/[1]
Chọn chiều chìm tàu d = 8,60 m
2.1.4 Xác định chiều cao mạn
-Xác định chiều cao mạn theo công thức:
D = 0,6662 DW0,301 = 0,6662..128000,301 = 11,478 m
Chọn chiều cao mạn D = 11,40 m
2.1.5 Xác định các tỷ số kích thƣớc
- Tỷ số: L/B ( 5,5÷7,0)
L/B =126/21,1= 5,97 (tm)
-Tỷ số: B/T (2,3÷3.2)
B/T = 21,1/8,6 =2,45 (tm)
-Tỷ số D/T (1,3÷1,6)
D/T = 11,4/8,6 = 1,33 (tm)
2.1.6 Xác định các hệ số béo của tàu
2.1.6.1 Hệ số béo thể tích CB
- Xác định số Frude: Fr
Trong đó:
v
gL
v = 14 (knots) =7,2 (m/s) - tốc độ của tàu
g =9,81(m/s2)-gia tốc trọng trƣờng
L = 126(m)- chiều dài tàu
Fr
v
7, 2
0, 204
gL
9,81.126
- Hệ số béo thể tích (theo Alecxander-đối với tàu chạy biển)
CB = 1,045 – 1,68.Fr± 0,12
7
(3.19)/tr56/[1]
= 1,045 – 1,68.0,204± 0,12 = 0,7±0,12
= 0,7± 0,82
Chọn hệ số béo CB = 0,750
2.1.6.2 Hệ số béo đƣờng nƣớc CW
CW=CB+0,08= 0.750+0,08 = 0,83 (Theo Munro-Smith) [1]
Chọn Cw = 0,830
2.1.6.3 Hệ số béo sƣờn giữa CM
CM =CB1/9+0,015=0.751/9+0,015 = 0,983 (Theo A.Sik) [1]
Chọn CM = 0,983
2.1.6.4 Hệ số béo dọc CP
CP =
CB 0.750
0.763
CM 0.983
Chọn CP= 0,763
Các thông số sơ bộ của tàu là :
Thông số
Stt
K.hiệu
Đơn vị
Trị số
Lpp
m
126
1
Chiều dài đƣờng nƣớc thiết kế
2
Chiều rộng tàu
B
m
21,1
3
Chiều chìm tàu
d
m
8,60
4
Chiều cao mạn tàu
D
m
11,40
5
Hệ số béo thể tích
CB
-
0,750
6
Hệ số béo đƣờng nƣớc
CW
-
0,830
7
Hệ số béo sƣờn giữa
CM
-
0,983
8
Hệ số béo dọc
CP
-
0,763
9
Tỉ số L/B
L/B
-
5,97
10
Tỉ số B/T
B/d
-
2,45
11
Tỉ số D/T
D/d
-
1,33
12
Lƣợng chiếm nƣớc
m
tấn
17548
Nghiệm theo phƣơng trình sức cản:
m = k..CB.L.B.d= 1,005.1,025.0,750.126.21,1.8,6=17548 (tấn)
Trong đó: k = 1,005
L,B,d - Chiều dài, chiểu rộng, chiều chìm tàu (m)
=1,025 t/m3 –khối lƣợng riêng của nƣớc
8
2.2. NGHIỆM LẠI LƢỢNG CHIẾM NƢỚC TÀU THEO KHỐI
LƢỢNG
2.2.1. Tính toán chọn máy
-Xácđịnh công suất máy cần thiết :
Áp dụng công thức hải quân:
Ne
2/3 .VS 3 175482/3.7, 23
=
4486 (kW)
55,102
Chq
Với Chq xách định từ tàu mẫu:
Chq (m)i
( 2/3 .vs 3 )( m ) i
( Ne)(m) i
Từ bảng thống kê tàu mẫu ta có:
Chq(m)=
217392/3.6,943
55.102
4725
Tra catalog ta chọn máy có các thông số máy nhƣ sau:
-Model: 7L35MC
-Công suất động cơ: 4550 (kW) = 6188 (cv)
-Vòng quay động cơ: 210 (rpm)
-Khối lƣợng động cơ: 75 (tấn)
-Số kỳ động cơ: 4
2.2.2. Sơ bộ tính các khối lƣợng thành phần
-Xác định lƣợng chiếm nƣớc toàn tải:
m = mi = 0 + DW
Trong đó:
0 – là khối lƣợng tàu không .
DW – trọng tải tàu.
2.2.2.1. Khối lƣợng tàu không
Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lƣợng tàu không 0 đƣợc chia ra thành các thành
phần khối lƣợng sau : 0 = mvt + mtbh + mm + m ( tấn ) (1)
Trong đó:
mvt – khối lƣợng thân tàu .
mtbh – Khối lƣợng các trang thiết bị, hệ thống.
mm – khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng .
m – Khối lƣợng dự trữ lƣợng chiếm nƣớc.
Áp dụng tính toán với công thức (1) trên tàu thiết kế nhƣ sau:
-Khối lƣợng thân tàu:
9
mvt = mv + mtt
-Trong đó:
mv – Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu.
mtt – Khối lƣợng phần thƣợng tầng.
Khối lƣợng phần thân chính của vỏ tàu có thể đƣợc xác định theo công thức:
mv = k1.Lk2 .B k3 .Dk4 ( tấn )
Hệ số k tra bảng với tàu dầu, ta đƣợc: k1=0,0361 ;
k2=1,6 ; k3=1,0 ; k4=0,22
mv=0,0361.1261,6.21,1.11,50,22 = 2990( tấn )
Khối lƣợng phần thƣợng tầng có thể đƣợc xác định sơ bộ dựa vào khối lƣợng
phần thân chính của vỏ tàu và loại tàu:
Đối với tàu dầu: mtt = (6÷8)% .mv = 8%.2990= 239,2( tấn )
mvt = mv + mtt = 2990 + 239,2=3229,2( tấn )
Khối lƣợng các trang thiết bị và hệ thống mtbh:
mtbh k1 L.B.D 2 ( tấn )
k
Trong đó: k1, k2 tra theo bảng ta đƣợc: k1=10,820 ; k2=0,41
mtbh = 10,820 ( 126.21,1.11,5 )0,41= 746( tấn )
Khối lƣợng trang thiết bị năng lƣợng
mm = k1.Ne K =1,88. 61880.6 354, 07 (tấn)
2
Trong đó:
Ne – công suất của tổ hợp thiết bị năng lƣợng(cv).
Chọn loại máy chính là động cơ diesel 4 kì có: k1=1,88 ; k2=0,6
Dự trữ lƣợng chiếm nƣớc
m m, .m =0,01.17548= 175,48( tấn )
trong đó: m , = (0,01 ÷ 0,015) – khối lƣợng đơn vị dự trữ LCN
0 = 3229,2+ 746+ 354,07+ 175,48= 4500 ( tấn )
2.2.2.2. Trọng tải tàu DW
Khối lƣợng thuyền viên, lƣơng thực, thực phẩm, nƣớc uống
m14 = m1401 + m1402 + m1403 = 2,6 +0,6 +20= 23,2 ( tấn)
m1401- khối lƣợng thuyền viên và hành lý:
m1401 =
ntv.a = 20.0,13 = 2,6 tấn
Trong đó: ntv- số thuyền viên (lựa chọn theo tàu mẫu)
a - khối lƣợng thuyền viên và hành lý ( a = 130 -150 kg/ngƣời)
m1402 - khối lƣợng lƣơng thực, thực phẩm: m1402 = ntv .b.t =20.0,003.10 = 0,6tấn
Trong đó: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viên trong một ngày đêm.
b = (35) kg/ngƣời/ngày
t - thời gian hành trình của tàu( ngày )
m1403 -khối lƣợng nƣớc uống và nƣớc sinh hoạt: m1403 = ntv .c.t = 20.0,1.10 =20(tấn )
Trong đó:c - dự trữ nƣớc ngọt cho một ngƣời trong một ngày đêm
c= (100 150) lít/ngƣời/ ngày
Khối lƣợng nhiên liệu, dầu mỡ và nƣớc cấp
10
m16 = m1601 + m1602 + m1603 = knl . m1601 =1,06.196,56 = 208,35 tấn.
Trong đó : knl =1,09 ± 0,03, hệ số nhiên liệu.
m1601 = K m .t. m nl .Ne= 1,2.10.24.0,15.4550 = 196,56(tấn) , khối lƣợng 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 ( kW )
m’nl - suất tiêu hao nhiên liệu.với động cơ Diesel m’nl =(0,11÷0.14) kg/kW.h
Khối lƣợng hàng hoá:
m15 = DW- (m14 + m16) = 12800 - ( 23,2+208,35) = 12500 (tấn)
Sau khi thu tính toán đƣợc tất cả các thành phần khối lƣợng, ta lập bảng tổng hợp các
khối lƣợng thành phần theo bảng 2.1
Bảng tổng hợp các khối lượng thành phần
STT Khối lƣợng thành phần
Kí hiệu
Đơn vị
Giá trị
1
Khối lƣợng tàu không
m∆0
tấn
4500
2
Khối lƣợng thuyền viên, dự trữ
LTTP và nƣớc ngọt
m14
tấn
23,20
3
Khối lƣợng hàng hóa
m15
tấn
12500
4
Khối lƣợng nhiên liệu dự trữ
m16
tấn
208,35
5
Tổng
mi
tấn
17232
Sosánh: m
mi m
17232 17548
.100%
.100% 1,8% < 2,5%
17548
2.2.3 kiểm tra dung tích, ổn định, chòng chành.
2.2.3.1 Kiểm tra dung tích khoang hàng
a. Phân khoang
- Theo chiều dài:
Theo QCVN21:2010:
- Chiều dài khoang mũi:5%L≤ Lf≤8%L= 6,25÷10
Chọn Lf = 6,6 m
11
- Chiều dài khoang đuôi: 4%L ≤ La≤ 7%L = 5÷8,75
Chọn La = 7,2 m
- Chiều dài buồng máy:Lm = (0,1 0,2)L = (12,5÷25) = 15 m
-Chiều dài buồng bơm:
Lbơm =6 ,6m
-Chiều dài khoang cách ly mũi: Lcly=1,2 m
- Chều dài khoang hàng:Lkh= 90 m
-Theo chiều rộng:
Theo MARPOL 73/78, chiều rộng mạn kép phải không lớn hơn:
DW
12800
w = 2mhoặc w=0,5+
0,5+
1,14 m
20000
20000
(lấy giá trị nào nhỏ hơn và không đƣợc nhỏ hơn w = 1 m)
Chọn Bmk = 1,2 m
- Theo chiều cao:
Khu vực khoang hàng theo quy phạm phải đƣợc bố trí đáy đôi
Chiều cao đáy đôi h ≥B/16 = 1,4 m
Chọn Hđđ= 1,4 m
-Hệ số béo khoang hàng:CBKH = CB+0,15= 0,75+0,15 = 0,90
b. Dung tích thực tế khoang hàng
Dung tích thực tế của khoang hàng:
KH
VTT
=LKH .(B-2BMK ).(D-HDD ).CBKH =90.(21,1-2.1,2).(11,5-1,4).0,9= 15298 m3
c. Dung tích khoang hàng yêu cầu
Dung tích khoang hàng cần thiết:
YC
VKH
=
mh
h
= 15060 (m3 )
Trong đó:
mh = 12500 (tấn)
- khối lượng hàng tinh
h = 0,83(t/m3)-khối lƣợng riêng của dầu
TT
YC
VKH
-VKH
15298 15060
=
.100%= 1,5% 2,5%
YC
VKH
15060
Vậy tàu đủ dung tích yêu cầu
2.2.3.2 Chiều cao tâm nghiêng
Chiều cao tâm nghiêng của tàu phải thoả mạn điều kiện sau:
h0 ≥ homin
Trong đó homin trị số nhỏ nhất của tàu dầu, theo Burgess
Δ
17232
= 0, 0988.
= 0,637m
L
414
-Với L =126 m = 126/0,3048 = 414 ( ft)
GM đƣợc xác định theo công thức :
GM = KB + BM – kG
Trong đó:
KB : Cao độ tâm nổi (m)
h 0min = 0,0988
12
Theo Ơle : K B
0,83
Cw
.8,6 4,36 m
d
0,83 0,75
CB C w
B2
21,12
= 4,3m
12,5d 12,5.8, 6
Cao độ trọng tâm: KG = (0,56÷0,6)D =(0,56 ÷0,6).11,4 = (6,44÷6,9)= 6,5m
GM = KB + BM – KG = 4,36+4,3-6,500 = 2,16 m > GMmin
Nhƣ vậy kích thƣớc của tàu đảm bảo điều kiện ổn định ban đầu
BM : Bán kính tâm nghiêng BM =
2.2.3.2 Chu kỳ lắc
Tθ =
C.B 0, 73.21,1
10, 48
=
2,16
h0
Trong đó: T: chu kỳ lắc ngang
C : hệ số = 0,72 - 0,74
Chọn C = 0,73
Nhận thấy 7 ≤ T ≤ 11 (s). thì chu kỳ lắc ngang của tàu đƣợc đảm bảo
Vậy tàu thiết kế đảm bảo yêu cầu về chòng chành
Kết luận - Tàu thiết kế có các thông số nhƣ sau :
Thông số
Stt
K.hiệu
Đơn vị
Trị số
Lpp
m
126
1
Chiều dài đƣờng nƣớc thiết kế
2
Chiều rộng tàu
B
m
21,1
3
Chiều chìm tàu
d
m
8,60
4
Chiều cao mạn tàu
D
m
11,40
5
Hệ số béo thể tích
CB
-
0,750
6
Hệ số béo đƣờng nƣớc
CW
-
0,830
7
Hệ số béo sƣờn giữa
CM
-
0,983
8
Hệ số béo dọc
CP
-
0,763
9
Tỉ số L/B
L/B
-
6
10
Tỉ số B/T
B/d
-
2,54
11
Tỉ số D/T
D/d
-
1,33
12
Lƣợng chiếm nƣớc
m
tấn
17548
13
PHẦN III :
XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT
14
3.1. CHỌN PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH
Ta sử dụng phƣơng pháp tính chuyển đồng dạng từ tàu mẫu.
3.1.1. Cơ sở của phƣơng pháp
- Phƣơng pháp tính chuyển đồng dạng dựa trên sự đồng dạng của tàu mẫu và tàu thiết kế
về hình học, động lực học. Do đó tàu thiết kế đƣợc kế thừa những đặc điểm tính năng tốt của
tàu mẫu nhƣ lực cản, tính năng vận hành trên sóng,...
- Phƣơng pháp tính chuyển đồng dạng áp dụng cho trƣờng hợp khi có sự thay đổi các
kích thƣớc chủ yếu của tàu (L,B,T) còn hệ số béo CB và các hệ số béo khác không đổi.
- Khi đó LCN, vị trí tâm nổi, bán kính tâm nghiêng và các yếu tố khác của tuyến hình lý
thuyết sẽ đƣợc xác định một cách đơn giản theo các công thức xây dựng trên cơ sở đồng dạng
cục bộ về hình dáng tàu mẫu thiết kế.
- Các kích thƣớc mới của tàu thiết kế sẽ đƣợc biến đổi thông qua các hệ số tính chuyển.
3.1.2. Tỉ số đồng dạng
Tàu mẫu đƣợc sử dụng là tàu chở dầu trọng tải 13500 (tấn) đƣợc đóng tại nhà máy Đóng
tàu Bạch Đằng.
Bảng 3.1. Các thông số của tàu mẫu.
Stt
Tham số
Kí hiệu
Đơn vị
Trị số
1
Chiều dài hai đƣờng vuông góc
LPP
m
136,60
2
Chiều dài đƣờng nƣớc thiết kế
LWL
m
140,12
3
Chiều rộng tàu
B
m
20,80
4
Chiều cao mạn
D
m
11,20
5
Chiều chìm
T
m
8,45
6
Hệ số béo thể tích
CB
-
0,755
7
Tốc độ
v
knots
14,5
8
Số Frude
Fr
-
0,201
15
Bảng 3.2 . Các thông số tàu thiết kế.
Stt
Thông số
K.hiệu
Đơn vị
Trị số
1
Chiều dài đường nước thiết kế
LWL
m
134,38
2
Chiều dài giữa hai đường vuông góc
LPP
m
126,00
3
Chiều rộng tàu
B
m
21,10
4
Chiều chìm tàu
T
m
8,60
5
Chiều cao mạn tàu
D
m
11,40
6
Hệ số béo thể tích
CB
-
0,750
7
Hệ số béo đường nước
CW
-
0,830
8
Hệ số béo sườn giữa
CM
-
0,983
9
Hệ số béo dọc
CP
-
0,763
10
Lượng chiếm nước
m
tấn
17548
- Các hệ số tính chuyển :
λL =
LTK
= 0,9224
LM
; λB =
BTK
= 1,014
BM
;
λT =
3.2. KIỂM TRA SỰ PHÙ HỢP CỦA TUYẾN HÌNH
3.2.1. Tính nghiệm lƣợng chiếm nƣớc
- Biến lƣợng chiều chìm và chiều dài :
m)
L = LPP/20 = 6,3 (m)
16
TTK
= 1,018
TM
- Bảng tính diện tích sƣờn:
SN 0
ĐN
-
SN 0,5
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
-
-
-
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
6516
0
0.968
0
7422
0
0.156
0
7000
1.393
1.968
2.741
7500
0.246
1.156
0.284
7500
2.709
2
5.418
8000
1.82
2
3.64
8000
3.891
2
7.782
8500
3.246
1.2
3.895
8500
4.971
1.2
5.965
8600
3.498
0.2
0.7
8600
5.17
0.2
1.034
yi.ki
8.519
yi.ki
22.94
= d.yi.ki
4.26
= d.yi.ki
11.47
17
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 1
ĐN
SN 1,5
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
7
0
0.986
0
0
0.454
1
0.454
500
0.909
1.986
1.805
500
1.853
2
3.706
1000
1.33
2
2.66
1000
2.318
2
4.636
1500
1.51
2
3.02
1500
2.549
2
5.098
2000
1.55
2
3.1
2000
2.664
2
5.328
2500
1.516
2
3.032
2500
2.703
2
5.406
3000
1.395
2
2.79
3000
2.685
2
5.37
3500
1.245
2
2.49
3500
2.648
2
5.296
4000
1.15
2
2.3
4000
2.641
2
5.282
4500
1.12
2
2.24
4500
2.706
2
5.412
5000
1.179
2
2.358
5000
2.882
2
5.764
5500
1.402
2
2.804
5500
3.18
2
6.36
6000
1.848
2
3.696
6000
3.612
2
7.224
6500
2.541
2
5.082
6500
4.193
2
8.386
7000
3.43
2
6.86
7000
4.917
2
9.834
7500
4.414
2
8.828
7500
5.775
2
11.55
8000
5.442
2
10.884
8000
6.626
2
13.252
8500
6.35
1.2
7.62
8500
7.439
1.2
8.927
8600
6.514
0.2
1.303
8600
7.584
0.2
1.517
yi.ki
72.872
yi.ki
118.8
= d.yi.ki
36.436
= d.yi.ki
59.401
18
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 2
ĐN
SN 3
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
1.116
1
1.116
0
2.886
1
2.886
500
2.715
2
5.43
500
4.501
2
9.002
1000
3.179
2
6.358
1000
5.032
2
10.064
1500
3.471
2
6.942
1500
5.399
2
10.798
2000
3.651
2
7.302
2000
5.667
2
11.334
2500
3.757
2
7.514
2500
5.858
2
11.716
3000
3.825
2
7.65
3000
6.008
2
12.016
3500
3.886
2
7.772
3500
6.145
2
12.29
4000
3.967
2
7.934
4000
6.287
2
12.574
4500
4.097
2
8.194
4500
6.445
2
12.89
5000
4.294
2
8.588
5000
6.648
2
13.296
5500
4.586
2
9.172
5500
6.927
2
13.854
6000
4.995
2
9.99
6000
7.288
2
14.576
6500
5.52
2
11.04
6500
7.69
2
15.38
7000
6.158
2
12.316
7000
8.129
2
16.258
7500
6.884
2
13.768
7500
8.608
2
17.216
8000
7.599
2
15.198
8000
9.086
2
18.172
8500
8.296
1.2
9.955
8500
9.514
1.2
11.417
8600
8.42
0.2
1.684
8600
9.589
0.2
1.918
yi.ki
157.92
yi.ki
227.66
= d.yi.ki
78.962
= d.yi.ki
113.83
19
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 4
ĐN
SN 5
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
4.863
1
4.863
0
6.68
1
6.68
500
6.383
2
12.766
500
8.059
2
16.118
1000
6.924
2
13.848
1000
8.501
2
17.002
1500
7.267
2
14.534
1500
8.781
2
17.562
2000
7.513
2
15.026
2000
8.994
2
17.988
2500
7.706
2
15.412
2500
9.176
2
18.352
3000
7.874
2
15.748
3000
9.337
2
18.674
3500
8.036
2
16.072
3500
9.482
2
18.964
4000
8.201
2
16.402
4000
9.614
2
19.228
4500
8.379
2
16.758
4500
9.738
2
19.476
5000
8.578
2
17.156
5000
9.858
2
19.716
5500
8.805
2
17.61
5500
9.976
2
19.952
6000
9.055
2
18.11
6000
10.094
2
20.188
6500
9.32
2
18.64
6500
10.2
2
20.4
7000
9.58
2
19.16
7000
10.293
2
20.586
7500
9.826
2
19.652
7500
10.372
2
20.744
8000
10.037
2
20.074
8000
10.434
2
20.868
8500
10.206
1.2
12.247
8500
10.484
1.2
12.581
8600
10.232
0.2
2.046
8600
10.492
0.2
2.098
yi.ki
286.12
yi.ki
327.18
= d.yi.ki
143.06
= d.yi.ki
163.59
20
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 6
ĐN
SN 7
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
8.079
1
8.079
0
8.868
1
8.868
500
9.26
2
18.52
500
9.962
2
19.924
1000
9.582
2
19.164
1000
10.206
2
20.412
1500
9.762
2
19.524
1500
10.309
2
20.618
2000
9.89
2
19.78
2000
10.371
2
20.742
2500
9.992
2
19.984
2500
10.419
2
20.838
3000
10.081
2
20.162
3000
10.46
2
20.92
3500
10.163
2
20.326
3500
10.497
2
20.994
4000
10.241
2
20.482
4000
10.527
2
21.054
4500
10.315
2
20.63
4500
10.546
2
21.092
5000
10.382
2
20.764
5000
10.55
2
21.1
5500
10.437
2
20.874
5500
10.55
2
21.1
6000
10.485
2
20.97
6000
10.55
2
21.1
6500
10.52
2
21.04
6500
10.55
2
21.1
7000
10.542
2
21.084
7000
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8500
10.55
1.2
12.66
8500
10.55
1.2
12.66
8600
10.55
0.2
2.11
8600
10.55
0.2
2.11
yi.ki
348.35
yi.ki
357.93
= d.yi.ki
174.18
= d.yi.ki
178.97
21
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 8
ĐN
SN 9-12
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
9.191
1
9.191
0
9.25
1
9.25
500
10.249
2
20.498
500
10.275
2
20.55
1000
10.474
2
20.948
1000
10.515
2
21.03
1500
10.531
2
21.062
1500
10.55
2
21.1
2000
10.544
2
21.088
2000
10.55
2
21.1
2500
10.55
2
21.1
2500
10.55
2
21.1
3000
10.55
2
21.1
3000
10.55
2
21.1
3500
10.55
2
21.1
3500
10.55
2
21.1
4000
10.55
2
21.1
4000
10.55
2
21.1
4500
10.55
2
21.1
4500
10.55
2
21.1
5000
10.55
2
21.1
5000
10.55
2
21.1
5500
10.55
2
21.1
5500
10.55
2
21.1
6000
10.55
2
21.1
6000
10.55
2
21.1
6500
10.55
2
21.1
6500
10.55
2
21.1
7000
10.55
2
21.1
7000
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8500
10.55
1.2
12.66
8500
10.55
1.2
12.66
8600
10.55
0.2
2.11
8600
10.55
0.2
2.11
yi.ki
360.76
yi.ki
= d.yi.ki
180.38
= d.yi.ki
22
361
180.5
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 13
ĐN
SN 14
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
9.25
1
9.25
0
8.757
1
8.757
500
10.275
2
20.55
500
9.873
2
19.746
1000
10.515
2
21.03
1000
10.205
2
20.41
1500
10.55
2
21.1
1500
10.383
2
20.766
2000
10.55
2
21.1
2000
10.477
2
20.954
2500
10.55
2
21.1
2500
10.522
2
21.044
3000
10.55
2
21.1
3000
10.542
2
21.084
3500
10.55
2
21.1
3500
10.547
2
21.094
4000
10.55
2
21.1
4000
10.549
2
21.098
4500
10.55
2
21.1
4500
10.55
2
21.1
5000
10.55
2
21.1
5000
10.55
2
21.1
5500
10.55
2
21.1
5500
10.55
2
21.1
6000
10.55
2
21.1
6000
10.55
2
21.1
6500
10.55
2
21.1
6500
10.55
2
21.1
7000
10.55
2
21.1
7000
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
7500
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8000
10.55
2
21.1
8500
10.55
1.2
12.66
8500
10.55
1.2
12.66
8600
10.55
0.2
2.11
8600
10.55
0.2
2.11
yi.ki
= d.yi.ki
361
180.5
23
yi.ki
358.52
= d.yi.ki
179.26
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 15
ĐN
SN 16
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
7.658
1
7.658
0
6.14
1
6.14
500
9.571
2
19.142
500
7.593
2
15.186
1000
9.886
2
19.772
1000
8.261
2
16.522
1500
10.081
2
20.162
1500
8.721
2
17.442
2000
10.203
2
20.406
2000
9.044
2
18.088
2500
10.279
2
20.558
2500
9.278
2
18.556
3000
10.331
2
20.662
3000
9.452
2
18.904
3500
10.369
2
20.738
3500
9.581
2
19.162
4000
10.398
2
20.796
4000
9.677
2
19.354
4500
10.421
2
20.842
4500
9.747
2
19.494
5000
10.439
2
20.878
5000
9.8
2
19.6
5500
10.456
2
20.912
5500
9.847
2
19.694
6000
10.476
2
20.952
6000
9.897
2
19.794
6500
10.498
2
20.996
6500
9.953
2
19.906
7000
10.52
2
21.04
7000
10.015
2
20.03
7500
10.54
2
21.08
7500
10.084
2
20.168
8000
10.55
2
21.1
8000
10.158
2
20.316
8500
10.55
1.2
12.66
8500
10.233
1.2
12.28
8600
10.55
0.2
2.11
8600
10.248
0.2
2.05
yi.ki
352.46
yi.ki
322.69
= d.yi.ki
176.23
= d.yi.ki
161.34
24
Bảng 3.2. Bảng tính diện tích sườn (tiếp)
SN 17
ĐN
SN 18
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
ĐN
Tung độ
Hệ số
Tích
y i, m
ki
yi.ki
0
4.223
1
4.223
0
1.933
1
1.933
500
5.785
2
11.57
500
3.556
2
7.112
1000
6.454
2
12.908
1000
4.238
2
8.476
1500
6.933
2
13.866
1500
4.729
2
9.458
2000
7.307
2
14.614
2000
5.11
2
10.22
2500
7.609
2
15.218
2500
5.412
2
10.824
3000
7.851
2
15.702
3000
5.651
2
11.302
3500
8.038
2
16.076
3500
5.836
2
11.672
4000
8.182
2
16.364
4000
5.969
2
11.938
4500
8.298
2
16.596
4500
6.051
2
12.102
5000
8.391
2
16.782
5000
6.101
2
12.202
5500
8.467
2
16.934
5500
6.14
2
12.28
6000
8.532
2
17.064
6000
6.18
2
12.36
6500
8.594
2
17.188
6500
6.228
2
12.456
7000
8.664
2
17.328
7000
6.293
2
12.586
7500
8.755
2
17.51
7500
6.377
2
12.754
8000
8.872
2
17.744
8000
6.49
2
12.98
8500
9.019
1.2
10.823
8500
6.644
1.2
7.973
8600
9.051
0.2
1.81
8600
6.68
0.2
1.336
yi.ki
270.32
yi.ki
191.96
= d.yi.ki
135.16
= d.yi.ki
95.982
25
