THIẾT kế tàu CHỞ HÀNG rời cấp KHÔNG hạn CHẾ TRỌNG tải 60000t,p = 1,2 (m3t) CHẠY với vận tốc 15 KNOT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA ĐÓNG TÀU

THIẾT KẾ MÔN HỌC
THIẾT KẾ ĐỘI TÀU
THIẾT KẾ TÀU CHỞ HÀNG RỜI CẤP KHÔNG HẠN CHẾ
TRỌNG TẢI 60000T,µ p = 1,2 (m3/t)
CHẠY VỚI VẬN TỐC 15 KNOT

Người thực hiện

: NGUYỄN TUẤN VŨ

Lớp

:VTT53-DH

Nhóm

: N01

MSV

: 49692

Người hướng dẫn

: TS. TRẦN NGỌC TÚ

HẢI PHÒNG, NĂM 2016

1


MỤC LỤC

PHẦN I
TÌM HIỂU TUYẾN ĐƯỜNG
VÀTÀU MẪU
GIÁO VIÊN PHỤ ĐẠO: TS. TRẦN NGỌC TÚ
1.1. TUYẾN ĐƯỜNG.

Công việc thiết kế ra một con tàu đòi hỏi người thiết kế phải chọn
phương của tàu. Tuyến đường đó nói nên đặc điểm khí tượng thủy văn,
độ sâu của luồng lạch giúp người thiết kế lựa chọn kích thước phù hợp.
Chính vì vậy ta cần phải tìm hiểu tuyến đường cũng như cảng đến và
cảng đi của tàu.
Tàu thiết kế là tàu hàng rời, hoạt động tuyến Đà Nẵng – Đông Âu.
1.1.1. Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên của vùng biển Đông Nam Á.

Vùng biển này 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 cũng
2


nằm trong vùng nhiệt đới và xích đạo, khí hậu vùng biển này cũng tương
tự như khí hậu vùng biển Việt Nam cụ thể là:

- Khí hậu:Khí hậu nóng ẩm mưa nhiều, vì vùng này nằm trong khu
vực nhiệt đới gió mùa, ẩm ướt, thổi từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm,
hướng Tây Nam và Đông Nam; gió mùa khô thổi từ tháng 10 đến tháng 3
năm sau,
- Thuỷ văn:Ở chế độ nhật triều dao động trong vùng nước tương
đối lớn, hải lưu chịu ảnh hưởng của dòng hải lưu nóng SUMUNO, dòng
này men theo bờ biển các nước Châu Á, vào bờ biển Châu Mỹ, rồi xuống
xích đạo và quay trở lại vùng biển Châu Á. Dòng hải lưu DIAKO chảy từ
Châu Mỹ xuống bờ biển Châu Á và từ đây chảy xuống xích đạo, Hàng
năm lưu lượng dòng hải lưu tới 46,106(km3),
- Gió:Gió Đông Nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10 hàng năm, còn
từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc,
càng về nam gió càng giảm dần nên không ảnh hưởng tới việc đi lại của
tàu. Giữa hai mùa này, thời gian chuyển tiếp gió thông thường từ tháng 6
đến tháng 9, gió mùa Đông Nam thổi mạnh từ quần đảo Philipin tới bờ
biển Việt Nam - Trung Quốc, làm ảnh hưởng đến tốc độ và cản trở việc đi
lại của tàu. Vào mùa này lượng mưa cũng khá lớn, hơn nũa vùng biển này
lại hay có bão xảy ra,
- Bão:Gió Đông Nam thổi từ tháng 6 đến tháng 10, gió Băc thổi tử
tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Khu vực này hay có bão, gió dật, lốc, mật
độ cao thường vào tháng 6 đến tháng 9 tử quần đảo Philipin tới bờ biển
Việt Nam - Trung Quốc, mỗi cơn bão kéo dài từ 2 đến 4 ngày, với sức gió
từ 8 ÷ 12,
- Hải lưu:Chịu ảnh hưởng của hai dòng hải lưu: Một dòng từ phía
Bắc chảy xuống, một dòng từ vịnh Thái Lan đi từ Nam sang Bắc sát bờ
biển Malaysia qua bờ biển Campuchia, tốc độ dòng chảy nhỏ, không ảnh
hưởng đến sự hoạt động của tàu,
- Thuỷ triều:Hầu hết vùng này đều có chế độ nhật triều, có biên độ
giao động lớn từ (2 ÷ 5) m, chiều dài sang từ (1,5 ÷ 8) m, độ sâu không
hạn chế, ít bị ảnh hưởng của đá ngầm, nên việc đi lại của tàu thuyền dễ

dàng,
- Sương mù:Vùng biển này sáng sớm và chiều tối có nhiều sương
mù, số ngày sương mù trong năm lên tới 115 ngày.

3


1.1.2. Đặc điểm chung về điều kiện tự nhiên của vùng biển Đông Âu.

Châu Âu là một châu lục duy nhất trên thế giới nằm gần hoàn toàn
trong miền ôn đới ( từ 36o đến 71o vĩ tuyến Bắc). Do đó, hầu hết các vùng
của châu Âu có khí hậu ôn đới hoặc cận nhiệt ; chỉ có miền bờ biển và
các đảo phía cực Bắc có khí hậu lạnh giá, đó là vùng khí hậu hàn đới
( chiếm khoảng 6% diện tích toàn châu ):
- Khí hậu:Phần lớn khu vực Đông Âu có khí hậu ôn đới lục địa với
đặc điểm là mùa đông lạnh, mùa hạ nóng. Mùa đông lạnh và kéo dài.
Thỉnh thoảng có những đợt khí lạnh từ phương bắc tràn xuống, đôi khi
xuống tận miền nam, thời tiết lạnh dữ dội. Ban đêm nhiệt độ xuống -20,
-30oC, có khi còn thấp hơn nữa,
- Thủy văn:Mực nước biển nhìn chung phụ thuộc nhiều vào điều kiện gió
trong khu vực hơn là ảnh hưởng của thủy triều. Tuy nhiên, các dòng thủy triều
xuất hiện tại các đoạn hẹp ở những phần phía tây của biển Baltic.Chiều cao
sóng thường thấp hơn nhiều so với sóng trong biển Bắc. Các cơn bão dữ dội và
đột ngột, thường xuyên quét qua bề mặt, do sự khác biệt nhiệt độ lớn và thời
gian gió tiếp cận lâu dài,

- Hải lưu: Nước biển Baltic chảy ra qua eo biển Đan Mạch tuy
nhiên dòng chảy này phức tạp. Lớp nước lợ trên mặt chảy vào biển
Bắc 940 km³ mỗi năm. Do khác nhau về độ mặn, nguyên tắc thẩm thấu
độ mặn, lớp nước dưới lớp bề mặt mặn hơn lại chảy vào với dung tích

475 km³ mỗi năm. Nó hòa trộn một cách chậm chạp với nước bên trên tạo
ra gradient độ mặn từ trên xuống dưới, với hầu hết nước mặn tồn tại ở độ
sâu từ 40 đến 70 m. Về tổng thể, dòng hải lưu có chiều kim đồng hồ: chảy
về phía bắc theo ranh giới phía đông, và về phía nam theo ranh giới phía
tây.
1.1.3. Đặc điểm về cảng biển.
1.1.3.1. Cảng Đà Nẵng.

Cảng Đà Nẵng hiện là một cảng biển tổng hợp quốc gia, đầu mối
khu vực (cảng loại I) của Việt Nam, nằm trong nhóm cảng Trung Trung
Bộ Việt Nam, song đang được Chính phủ Việt Nam quy hoạch để trở
thành một cảng cửa ngõ quốc tế ( cảng loại IA) trong tương lai.
Hiện nay cảng Đà Nẵng có 2 khu bến : Tiên Sa - Sơn Trà và Liên
Chiểu:
-Tiên Sa - Sơn Trà : là khu bến chính và là bến cảng tổng hợp có
luồng vào dài 8km , độ sâu 12m, có khả năng tiếp nhận tàu từ 3 vạn đến 5
vạn DWT, tàu container tới 4000 TEU và tàu khách du lịch tới 10 vạn
GRT , Cảng có tổng diện tích bãi là 160,000 m2 và kho chứa hàng là

4


20,290 m2, Theo quy hoạch của Chính Phủ, khu bến này sẽ được nâng
cấp để có thể đón nhận tàu 50 vạn DWT vào năm 2020,
-Liên Chiểu : Hiện nay là khu bến chuyên dùng gắn liền với khu
công nghiệp Liên Chiểu, có khả năng tiếp nhận tàu tới 10 nghìn DWT,
chiều chìm lớn nhất là 14. Nhưng nó sẽ được nâng cấp để trong tương lai
thành khu bến tổng hợp và thay khu Tiên Sa – Sơn Trà làm khu bến
chính, có thể nhận tàu tới 80 nghìn DWT vào năm 2020.
1.1.3.2. Cảng Gdynia.

Cảng Gdynia là một cổng đa năng hiện đại và là một mắt xích quan
trọng trong Hành lang VI xuyên châu Âu Mạng lưới giao thông TEN-T.
Chiều dài của cầu cảng tại cảng Gdynia là 17.700 mét, trong đó hơn
11.000 là cho các hoạt động xử lý. Tổng diện tích của cảng là 755,4 ha,
bao gồm 508 ha đất.

Hình 1.1 Vị trí địa lí của cảng Gdynia

5


Hình 1.2 Thiết bị làm hàng
1.1.3. Kết luận.

Hình 1.3 tuyến đường hành trình của tàu thiết kế
6


Vậy tuyến đường lựa chọn có phù hợp với cấp tàu đã cho trong
nhiệm vụ thiết kế:
Khoảng cách tuyến đường giữa 2 cảng Đà Nẵng-Gdynia là:
S = 10246 hải lý
Vận tốc thiết kế tàu:
v = 15 knots
Thời gian hành trình:
t=

S
=

24.v

28,461 ngày
Độ sâu cho các tàu có thể dễ dàng truy cập từ biển:
Tmax = 14 m
Cấp tàu: không hạn chế
Trong thời gian hành trình còn phải có thời gian dự trựđể sử dụng
vào các công việc khác như:nghỉ,sửa chữa,bảo dưỡng,tránh bão.
Do đó, ta chọn thời gian hành trình là :
t = 29 ngày
1.2. TÀU MẪU.
Việc tìm hiểu tàu mẫu có vai trò quan trọng ban đầu trong xây
dựng cơ bản của tàu mẫu đánh giá tính năng, của tàu trong quá trình đóng
mới, khai thác từ đó rút kinh nghiệm khuyết điểm và áp dụng ưu điểm
vào tàu được thiết kế. Với mục đích đó, tàu mẫu phải thỏa mãn điều kiện
sau :
+Cùng công dụng, loại tàu
+ Cùng câp vùng hoạt động, cấp thiết kế
+Cùng vật liệu đóng
+ Các thông số phải gần sát nhau.

7


Bảng 1.1 Thông số tàu mẫu.
STT
Thông số
1
IMO
2

Năm đóng
3
Loại tàu
4
DW
5
Lmax
6
Lpp
7
B
8
D
9
T
10
L/B
11
B/T
12
D/T
13
Δm
14
CB
15
ηh
16
Công suất
17

Tốc độ
18
Phân cấp

AETOLIA
9425813
2010
Hàng rời
58106
190
185,6
32,26
18
12
5,753
2,69
1,5
67802
0,944
0,857
8400
15,5
Không hạn chế

8

AFRICAN TERN
9649031
2011
Hàng rời

58342
197
194
32,26
18,1
12,68
6,014
2,54
1,427
69186
0,872
0,843
9960
15,5
Không hạn chế

ACHILLES II
9269001
2004
Hàng rời
75785
225
217
32,3
19,3
13,99
6,718
2,31
1,380
85576

0,873
0,886
8973
16
Không hạn chế


AETOLIA

IMO NUMBER
9425813
MMSI
ODE
314 311000
CALL SIGN
8PWK
VESSEL TYPE
BULK CARRIER
GROSS TONNAGE
32.210 tons
SUMMER DWT
58.106 tons
BUILD
2010
BUILDER
TSUNEISHI HEAVY INDUSTRIES BALAMBAN - PHILIPPINES
FLAG
BARBADOS
PORT OF REGISTRY
BRIDGETOWN

MANAGER/OWNER
HELIKON SHIPPING ENTERPRISE LONDON - U.K.
CLASS SOCIETY
BUREAU VERITAS
INSURER
UK P&I U.K.
LAST UPDATE

9


2015 Feb 11

VESSEL DETAILS
CLASS

GENERIC
DIMENSIONS

TONNAGES
LOADLINE

CAPACITIES

CARGO

STRUCTURE

ENGINE

I
HULL
MACH BULK CARRIER CSR BC-A ( MAXIMUM CARGO DENSITY
2.50 T/M3; HOLDS 2,4 MAY BE EMPTY) ESP GRAB[20] UNRESTRICTED
NAVIGATION NOTATION(S)
MACH 2(CH 73 Q3)
LAST DRYDOCK SURVEY
LAST SPECIAL SURVEY
NEXT SPECIAL SURVEY
SPEED (MAX)
SPEED (SERVICE)
BREADTH EXTREME
BREADTH MOULDED
DEPTH
DRAUGHT
LENGTH B/W PERPENDICUL
ARS
LENGTH OVERALL
LENGTH REGISTERED
NET TONNAGE
DISPLACEMENT (LIGHTSHIP)
DISPLACEMENT (SUMMER)
FREEBOARD (SUMMER)
BALE
BALLAST (SEGREGATED)
FUEL
FUEL OIL
GRAIN
CRANES
HOLDS

HOLDS TOTAL CAPACITY
DECKS NUMBER
HULL MATERIAL
HULL TYPE
WATERTIGHT COMPARTMEN
TS
ENGINE #
ENGINE BUILD YEAR
ENGINE BUILDER
ENGINE CYLINDERS
ENGINE POWER
ENGINE RPM
ENGINE STROKE
FUEL CONSUMPTION
FUEL TYPE
PROPELLER

10

AUT-UMS , MON-SHAFT , INWATERSURVEY
2013 Mar 11
2010 Mar 11
2015 Mar 10
15,5 kn
15,1 knots
32,26 m
32,26 m
18,00 m
12,80 m
185,60 m

190,00 m
185,78 m
19405 t
9696
67802
5225,0 mm
70557
15806
2225 t
2225 m3
72360
4 X 30 t
5
70064
1
MILD STEEL
SINGLE HULL
7
1
2009
MITSUI
6
8400 KW
113
500 mm
32 t/day at 14.00 kn
MARINE DIESEL
1 SCREW PROPELLER SOLID LB 10.00

13 RPM
DIESEL

PROPELLING TYPE

AFRICAN TERN

IMO NUMBER
MMSI CODE
CALL SIGN
VESSEL TYPE
GROSS TONNAGE

9649031
311 000119
C6AQ3
BULK CARRIER
33.193 tons

11


SUMMER DWT
BUILD
BUILDER
FLAG
PORT OF REGISTRY
MANAGER
OWNER
CLASS SOCIETY

INSURER
LAST UPDATE

58.342 tons
2011
COSCO DALIAN SHIPYARD DALIAN - CHINA
BAHAMAS
NASSAU
DOCKENDALE SHIPMANAGEMENT DMC MUMBAI - INDIA
MUR SHIPPING DMC DUBAI - UNITED ARAB EMIRATES
NIPPON KAIJI KYOKAI
SKULD P&I NORWAY
2014 Dec 15

VESSEL DETAILS
GENERIC

SPEED (MAX)
SPEED (SERVICE)
DIMENSIONS BREADTH MOULDED
DEPTH
DRAUGHT
HEIGHT
LENGTH B/W PERPENDICULARS
LENGTH OVERALL
TONNAGES
NET TONNAGE
LOADLINE
DISPLACEMENT (LIGHTSHIP)
DISPLACEMENT (SUMMER)

FREEBOARD (SUMMER)
CAPACITIES BALE
GRAIN
CARGO
CRANES
STRUCTURE DECKS NUMBER
HULL MATERIAL
HULL TYPE
ENGINE
ENGINE BUILDER
ENGINE CYLINDERS
ENGINE POWER
ENGINE STROKE
FUEL CONSUMPTION
FUEL TYPE
PROPELLER

12

15,5 kn
15,0 kn
32,26 m
18,10 m
12,68 m
46,30 m
194,00 m
197,00 m
19143 t
10844
69186

5450,0 mm
71450
73689
4 X 30.50 t
1
STEEL
SINGLE HULL
B&W DIESEL
6
9960 KW
500 mm
32 t/day at 14.00 kn
MARINE DIESEL
1 FIXED PITCH


ACHILLES II

IMO NUMBER

9269001

MMSI CODE

355 491000

CALL SIGN

HPTS

VESSEL TYPE

BULK CARRIER

GROSS TONNAGE 38.871 tons
SUMMER DWT

75.785 tons

BUILD

2004

BUILDER

SANOYAS MIZUSHIMA WORKS & SHIPYARD

FLAG

PANAMA

MANAGER/OWNE
R

IRIKA SHIPPING

CLASS SOCIETY

NIPPON KAIJI KYOKAI

INSURER

UK P&I

LAST UPDATE

2014 Dec 09

KURASH

IKI - JAPAN

ATHENS - GREECE

U.K.

VESSEL DETAILS
CLASS

GENERIC

NS*(BC, SHC 2,4,6 E)(ESP)/MNS* CHG, MPP, LSA, RCF, M0,
AFS
LAST SPECIAL SURVEY

2013 Dec 31

SPEED

(MAX)

16,0 kn

SPEED

(SERVICE)

16,0 kn

13


DIMENSIONS BREADTH EXTREME

32,30 m

BREADTH MOULDED

32,26 m

DEPTH

19,30 m

DRAUGHT

13,99 m

LENGTH B/W PERPENDICULARS 217,00 m
LENGTH OVERALL

225,00 m

LENGTH REGISTERED

217,68 m

TONNAGES

NET TONNAGE

25208 t

LOADLINE

DISPLACEMENT

(LIGHTSHIP)

11791

DISPLACEMENT

(SUMMER)

85576

FREEBOARD
CAPACITIES

BALLAST
BALLAST

CARGO

STRUCTURE

ENGINE

(SUMMER)

5310,0 mm
20507 t

(SEGREGATED)

33123

FRESHWATER

296,0 m3

FUEL

3123 t

FUEL OIL

3123 m3

GRAIN

89250

CARGO HANDLING

GEARLESS

LIFTING EQUIPMENT

1 CRANE (SWL 0.5 tons)
1 CRANE (SWL 3 tons)
1 CRANE (SWL 4 tons)

BULKHEADS

9

DECKS NUMBER

1

HULL MATERIAL

STEEL

HULL TYPE

SINGLE HULL

ENGINE BUILDER

MITSUI

ENGINE CYLINDERS

7

ENGINE POWER

8973 KW

ENGINE STROKE

500 mm

ENGINE TYPE

1D 2 SA 7 CY

FUEL CONSUMPTION

34 t/day at 14.00 kn

FUEL TYPE

MARINE DIESEL

PROPELLER

1 FIXED PITCH

14


PHẦN II
KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
GIÁO VIÊN PHỤ ĐẠO: TS.TRẦN NGỌC TÚ
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG.
Tàu chở hàng rời là một dạng tàu chở hàng chuyên dụng, chúng có đặc
điểm chung của một tàu hàng nhưng cũng có những điểm riêng của loại hàng
rời.Việc lựa chọn kích thước chủ yếu và các hệ số béo cần phải chú ý do tàu
hàng rời thường có tốc độ nhỏ hơn các loại tàu hàng khác. Việc xác định kích
thước chủ yếu của tàu hàng rời trên một tuyến đường cụ thể phải xuất phát từ
tính kinh tế ( giá thành chi phí chuyên chở 1 tấn hàng là thấp nhất ).
2.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU.
2.2.1. Xác định lượng chiếm nước sơ bộ.

Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:
∆msb =

DW
ηD

(2.1)

trong đó:
ηD – hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải (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:

15


Hình 2.1.Đồ thị quan hệ giữa hệ số lợi dụng LCN của tàu với DW

Theo đồ thị trên ηDW= 0,3213DW0,087 = 0,847
Từ phương trình xác định lượng chiếm nước:
∆msb =

DW
η DW

=

60000
0,847

=70838(T)

2.2.2. Xác định chiều dài tàu.
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và lượng
chiếm nước, ta có:

16


L = 6,6.DW0,310 = 199,88(m)
Trong đó:

DW - trọng tải = 60000 (tấn)
L : chiều dài tàu
Chọn L = 200 (m)
2.2.3. Xác định các hệ số béo.
2.2.3.1. Tính số Froude:
v
Fr =
g.L
(2.2)
Trong đó
v : tốc độ tàu, v = 15 (knot) = 7,714 (m/s)
L : chiều dài tàu, L = 200 (m)
g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)
=> Fr = 0,1742
2.2.3.2. Xác định các hệ số béo.

Đồ thị quan hệ giữa hệ số béo thể tích của tàu với số Frude
Kết hợp với tàu mẫu chọn CB = 0,85
Hệ số béo sườn giữa (Giáo trình Lý thuyết thiết kế tàu thủy trang 79)

17


CM = 0,926 + 0,085.CB ± 0,004 =

0,982 ± 0,004

(2.4)

Kết hợp với tàu mẫu chọn CM = 0,98

Hệ số béo đường nước (Bài giảng Thiết kế đội tàu trang 62)
CW = 0,205+ 0,85.CB = 0,927

(2.5)

Kết hợp với tàu mẫu chọn CW = 0,92
Hệ số béo dọc tàu:
CP =

CB 0,85
=
=
CM 0,98

0,86

(2.6)

2.2.4. Chiều rộng, chiều chìm, chiều cao mạn.
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và chiều rộng
tàu:

Với trọng tải DW = 60000 kết hợp với thông số tàu mẫuta chọn:
B = 32,2(m)
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và
chiều cao mạn tàu, ta có:

18

D = 0,488.DW0,326 = 17,624 (m)
Kết hợp với thông số tàu mẫu chọn D =18,3(m)
Căn cứ vào số liệu thống kê tàu mẫu, mối quan hệ giữa trọng tải và
chiều chìm, ta có:

T = 0,358.DW0,324 = 12,647(m)
Kết hợp với thông số tàu mẫu chọn T =13 (m)
Kiểm tra lại các tỉ số dựa vào số liệu thống kê của tàu hàng rời:
Theo thống kê cho tàu hàng rời:
L/D = 10,5 ÷ 13

trong đó

L/D = 10,929 (THỎA MÃN)

L/B = 5,5 ÷ 6,5

trong đó

L/B = 6,211 (THỎA MÃN)

B/D = 1.6 ÷ 2,2

trong đó

B/D = 1,760 (THỎA MÃN)

19

B/T = 2,48 ÷ 3,1

trong đó

B/T = 2,551 (THỎA MÃN)

D/T = 1,35 ÷ 1,45

trong đó

D/T = 1,450 (THỎA MÃN)

Vậy kích thước chủ yếu sơ bộ của tàu như sau:
Chiều dài tàu

L

=

200

m

Chiều rộng tàu

B

=

32,2

m

Chiều cao mạn

D

=

18,3

m

Chiều chìm

T

=

13

m

Hệ số béo thể tích

CB

=

0,85

Hệ số béo đường nước

Cw

=

0,92

Hệ số béo sườn giữa

CM

=

0,98

Hệ số béo dọc tàu

CP

=

0,86

2.3. NGHIỆM LẠI CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU ĐÃ CHỌN.
2.3.1. Nghiệm lại lượng chiếm nước theo phương trình sức nổi.
∆1 = k.ρ.CB .LBT =
1,007.1,025.0,85.200.32,2.13 =70859,23(tấn)(2.7)
∆ sb =

70838,3t
Kiểm tra sai số:
∆=

∆1 − ∆ sb
70859, 227 − 70838,3
.100 =
.100 =
∆1
70838,3
0,03% < 3%

(2.8)

=> Vậy các kích thước đã cho thỏa mãn.
2.3.2. Nghiệm lại khối lượng tàu theo phương trình khối lượng.
∆m = Σmi = ∆0 + DW
(2.9)
Trong đó:
∆0 – là khối lượng tàu không (Lightship weight);
DW – trọng tải tàu.
2.3.2.1. Khối lượng tàu không ∆0.
Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, khối lượng tàu không được chia ra thành các
thành phần khối lượng sau:
∆0 =(mvt+ mtbh + mm + m∆)k (tấn)
(2.10)
Tàu mẫu
Sai số
∆0tính toán
∆0thực tế

AETOLIA
9437,93
9696
2,66
AFRICAN
10052,96
10844
7,29
TERN
20


ACHILLES II

10380,229

11791

11,96

Từ bảng giá trị sai số trên, chọn hệ số k = 0,83
Trong đó:
mvt– khối lượng thân tàu.;
mtbh – Khối lượng các trang thiết bị, hệ thống …;
mm – khối lượng trang thiết bị năng lượng;
m∆ – Khối lượng dự trữ lượng chiếm nước.
Khối lượng thân tàu mv:
mvt = mv+mtt, tấn
Trong đó:
mv – Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu;

mtt – Khối lượng phần thượng tầng.
Khối lượng phần thân chính của vỏ tàu có thể được xác định theo công
thức:
mv = k1Lk2Bk3Dk4 =9325,46(tấn)

(2.11)

Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.11) được xác định dựa vào bảng sau:
k1
k2
k3
k4
Tàu hàng rời
0,0318
1,6
1
0,22
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 rời:
mtt = (6÷7)%mv = 0,06.mv=559,53(tấn)(2.12)
Khối lượng thiết bị tàu.
mtbh = k1(L.B.D)k2 = 1679,42(tấn)
(2.13)
Giá trị của các hệ số k trong công thức (2.13) được xác định dựa vào
bảng sau:
k1
k2
Tàu hàng rời
6,179

0,48
Khối lượng trang thiết bị năng lượng.
mm = k1.Nek2
(2.14)
Trong đó:
Ne – công suất của tổ hợp thiết bị năng lượng, cv.
Giá trị của các hệ số k1 và k2trong công thức (2.16) phụ thuộc vào
loại máy chính và được xác định dựa vào bảng sau:

21


Động cơ diesel (2 kỳ)
Động cơ diesel (4 kỳ)
2 x Diesel (2 kỳ)
Turbine hơi

k1
2,41
1,88
2,35
5,00

k2
0,62
0,60
0,60
0,54

Công suất máy Ne được tính dựa theo phương trình sức cản

-Tính sức cản:
Lựa chọn phương pháp:Seri tàu có hệ béo lớn của Viện Đóng Tàu
Tokyo.

Hình dáng mũi:chữ V, mũi thẳng, mũi quả lê, kiểu cái búa.
Hình dáng đuôi:chữ U, chữ V, đuôi kiểu xì gà.
Như vậy, tàu thiết kế thỏa mãn các giới hạn của phương pháp Seri tàu có hệ béo
lớn của Viện Đóng Tàu Tokyo.Do đó lựa chọn phương pháp trên để tính lực
cản của tàu.
- Nội dung phương pháp:
R =

1
ρ .C .v 2 .S
2

Lực cản tổng cộng tác dụng lên thân tàu:
trong đó:
ρ - khối lượng riêng của nước, ρ =1,025 T/m3
v

- vận tốc tàu, m/s
S- diện tích mặt ướt của tàu, m2
S = L.d [2 + 1,37(CB − 0, 274)

CF

với :

CF

B
]
d

- hệ số lực cản, xác định theo công thức:
C = CF + CR + C A + C AP

- hệ số lực cản ma sát, xác định theo công thức ITTC 1957
CF =

0, 075
(lg Re− 2) 2

22


CR

- hệ số lực cản dư, xác định như sau:
CR = C R (C B , L / B ).k B / d ( B / d ).k xB .k K

Các hệ số:
CR (CB , L / B )
k B /d ( B / d )

tra đồ thị 1.36[1].

: hệ số điều chỉnh sự sai khác giữa

B/d

của tàu tính toán và

tàu tiêu chuẩn, tra đồ thị 1.44[1].
xB

k xB

: hệ số điều chỉnh sự sai khác giữa hoành độ tâm nổi tương đối
tính toán với tàu tiêu chuẩn, tra đồ thị 1.45[1].
kK
: hệ số tính cho hình dạng hình chiếu sườn đuôi khác với dạng chữ U,
tra đồ thị 1.47[1].
CA
CA
- hệ số ảnh hưởng của nhám, tra bảng 1.2[1]:
= 0,2.103
C AP
C AP
- hệ số ảnh hưởng của phần nhô, tra bảng 1.3[1]:
= 0,1.103
Bảng 2.2: Tính lực cản cho tàu chạy với vận tốc thiết kế.

23


Ứng với giá trị vận tốc của tàu là 15 knot ta được:
Lực cản của tàu
R = 660.17 kN

Công suất kéo của tàu PE = 5093.87 kW
Vậy công suất máy chính:

Ne =

Pe
0,85.0,65.0,98
= 9395,1 (kW)

Tra catalog máy ta tìm được máy có kí hiệu:
9L48/60 của hãng MAN B&W có công suất Ne = 9450 (kW)
Do vậy công suất máy chính là: Ne= 9450 (kW )
Với Ne tính được ở trên ta có:

24


mm= 1,88.94500,6= 454,88(tấn)
Dự trữ lượng chiếm nước và ổn định.

(2.17)

m∆

= ( 0,01 ÷ 0,02 )∆ = 0,01.60000 = 600 (tấn)
(2.18)
Vậy:∆0 = (mvt+ mtbh + mm + m∆)k
(2.19)
= (9325,46 + 559,53 + 1679,42 + 454,88 + 600).0,83 = 10474 t
2.3.2.2 Khối lượng thuyền viên, dự trữ lương thực, thực phẩm, nước ngọt.

- Khối lượng thuyền viên và hành lý

+ Chọn số thuyền viên theo tàu mẫu là 25 thuyền viên.
+ Đối với tàu chạy biển khối lượng của 1 thuyền viên và hành lý là 130
kg

= 25 x 130 = 3250 kg = 3,25t
- Khối lượng lương thực, thực phẩm; thành phần khối lượng này lấy bằng
4kg cho 1 người trong 1 ngày đêm.
Chọn số ngày hành trình ( kể cả thời gian nằm bến ) là 30 ngày.
= 30 x 25 x 4 =3000 kg = 3t
-Khối lượng nước uống + nước sinh hoạt: nước uống và tắm rửa cho 1 người
một ngày một đêm là 100 lít. Vậy thành phần khối lượng này là:
= 100 x 16 x 30 = 75000 lít = 75 t
=> Vậy: khối lượng thuyền viên +dự trữ lương thực + nước ngọt =
81,25 tấn
2.3.2.3.Khối lượng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ bôi trơn .
m16= m1601+ m1602+m1603 = knl.m1601 = 1,09.845,737 = 896,48(tấn) (2.20)
Trong đó:
knl =1,09 ± 0,03, hệ số nhiên liệu.
m1601 = kMt.m’nl.Ne , khối lượng chất đốt
m1601 = 1,3.720.0,14.9450/1000 = 845,737tấn
kM- hệ số dự trữ hàng hải để ý đến thời gian đỗ bến hành trình,
gặp bão, dòng chảy và rong rêu hà rỉ: km = 1,13÷ 1,3;
t = 720h - thời gian hành trình; (giờ);
Ne (kW) - 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
2.3.2.4.Khối lượng hàng hóa .
m15 = mn-(m14+m16)= 60000 - (81,25 +896,48) =59022(tấn)

(2.21)
Vậy : Khối lượng toàn bộ của tàu thiết kế tính theo các khối lượng thành phần
là:∆2 =∑Mi = 70747tấn
Mà ∆sb =70838 (tấn)
δ∆ =

∆tt − ∆ sb
∆ sb

.100 0 0 =

0,51 %
Sai số cho phép của LCN< 3%

(2.22)

25