Курсовой проект сухогрузного судна

 

Государственный Морской Технический Университет

кафедра проектирования судов

Курсовой проект сухогрузного судна

Выполнил: студент гр.1411 

Папазян М.В.

Проверил: преподаватель

Рюмин Сергей Николаевич

Санкт - Петербург

2010г.

Содержание

1.      Исходные данные для расчета.. 2

2.      Первое приближение.. 3

2.1.1 Масса корпуса с оборудованием Р_КО. 3

2.1.2. Масса судовой энергетической установки. 3

2.1.3.Масса судовых энергетических запасов. 4

2.1.4. Масса снабжения. 5

2.1.5.Запас водоизмещения. 5

2.1.6.Масса перевозимого груза. 5

Решение уравнения полного водоизмещения.. 5

2.2. Расчет нагрузки судна в первом приближении. 5

2.3. Определение главных размерений и коэффициентов полноты. 6

3.      Второе приближение.. 9

4.      Третье приближение. 14

1.  Исходные данные для расчета

1. Прототипа судна:

Сухогрузное судно

2. Масса перевозимого судна:

Р_ГР =7800 тонн.

3. Удельная погрузочная кубатура:

.

4. Скорость хода:

V=16 узлов.

5. Дальность плавания:

r=10000 миль.

6. Автономность:

А=40 суток.

7. Численность экипажа:

24 человека

2.  Первое приближение

2.1.Составление и решение уравнения масс, выраженных в функции водоизмещения. Исходный вид уравнения масс, выраженных в функции водоизмещения

где:

D_П – полное водоизмещение

P_КО – масса корпуса с оборудованием

P_СЭУ – масса установки энергетической судовой

P_СЭЗ – масса судовых энергетических запасов

P_СН – масса снабжения

Р_ЗВ – масса запаса водоизмещения

P_Гр – масса перевозимого судном груза

2.1.1 Масса корпуса с оборудованием Р_КО.

где :

p_ко – коэффициент массы корпуса с оборудованием

Возьмем

 

(P_КО)₀ – масса корпуса с оборудование прототипа  (P_КО)₀=3874 т.

(p_ко )₀ – коэффициент массы корпуса с оборудованием прототипа

(D_П)₀ – полное водоизмещение прототипа  (D_П)₀=12750 т.

Найдем (p_ко)₀ :

Получаем

2.1.2. Масса судовой энергетической установки.

где:

– коэффициент массы судовой энергетической установки

N – установленная мощность , равная:

где:     C_А – адмиралтейский коэффициент

V – скорость

Возьмем:

 

N₀ – мощность главного двигателя прототипа N₀=4925 кВт

(С_А)₀ – адмиралтейский коэффициент прототипа

(D_П)₀ – полное водоизмещение прототипа  (D_П)₀=12750 т.

V₀ – скорость прототипа V₀=16,4 уз.

Найдем (С_А)₀:

Возьмем

 

(p_ко )₀ – коэффициент массы корпуса с оборудованием прототипа

– масса установки энергетической прототипа

Найдем (p_ко)₀ :

т/кВт

Получим:

2.1.3.Масса судовых энергетических запасов.

где:

– коэффициент массы судовой энергетической установки

N – установленная мощность , равная:

где:     C_А – адмиралтейский коэффициент

V – Скорость

Возьмем:

 

N₀ – мощность главного двигателя прототипа N₀=4925 кВт

(С_А)₀ – адмиралтейский коэффициент прототипа

(D_П)₀ – полное водоизмещение прототипа  (D_П)₀=12750 т.

V₀ –скорость прототипа V₀=16,4 уз.

Найдем (С_А)₀:

Возьмем

(p_ко)₀

(p_ко)₀ – коэффициент массы корпуса с оборудованием прототипа

– масса судовых энергетических запасов прототипа

R₀ – дальность плавания прототипа R₀=9000 миль

Найдем (p_ко)₀ :

т/кВт

Получим:

2.1.4. Масса снабжения.

Масса всего экипажа:

Количество экипажа равное – 24 человека.

Массу продовольствия на весь экипаж за период автономности (А):

Масса пресной воды 150 литров на человека в сутки.

Найдем массу воды на весь экипаж:

Берем равной прототипу:

- масса инвентарного снабжения и инструмента прототипа =30 т.

Получаем:

2.1.5.Запас водоизмещения.

 

2.1.6.Масса перевозимого груза.

Решение уравнения полного водоизмещения

Подставляя все найденные значения в уравнение полного водоизмещения получаем:

Преобразуя получим:

Решая уравнение получим:

2.2. Расчет нагрузки судна в первом приближении.

Масса корпуса с оборудованием:             

Масса установки энергетической:           

Масса судовых энергетических запасов:

Масса снабжения:                                      

Запас водоизмещения:                               

Масса перевозимого груза:                       

Нагрузка судна в первом приближении.

Таблица №1

Обозначение	Наименование раздела	судно
	нагрузки	прототип, т	%D0	проект, т	%D1
РКО	Корпус оборудованный	3874	30.38	4135	30.38
РСЭУ	Энергетич. Установка	455	3.57	441	3.24
РСЭЗ	Судовые энерг. запасы	832	6.53	919	6.75
РСН	Снабжение	218	1.71	180	1.32
РЗВ	Запас водоизмещения	56	0.44	136	1.00
РГР	Перевозимый груз	7315	57.37	7800	57.31
Водоизмещение		12750	100	13611	100

2.3. Определение главных размерений и коэффициентов полноты.

2.3.1. Объемное водоизмещение V_В

где:

-полное водоизмещение

- выступающие части

-плотность морской воды

- объемное водоизмещение

Найдем

м³

Длина судна L₁

В первом приближении L₁ определяется с использованием безразмерной характеристики скоростных качеств судна - относительной длины l =f(v) и водоизмещения D₁:

м

Относительная длина

Где      с=2,16 – для сухогрузного судна; с=2,13 – для танкера

Коэффициенты полноты теоретического чертежа δ

Коэффициент общей полноты

Где                                                     a                     b

– для сухогрузного судна          1,09                 1,68

– для наливного судна               1,05                 1,40

– Число Фруда:

Откуда :

Коэффициент полноты площади ватерлинии

Уравнение плавучести

 т,

Где       – коэффициент выступающих частей

 – плотность морской воды

           (1)

Уравнение остойчивости

Где       – относительная поперечная начальная метацентрическая высота, значение которой рекомендуется принять следующими:

0,04 – для сухогрузного судна

0,06 – для нефтеналивного судна

Коэффициент :

0,49 – для сухогрузного судна

0,50 – для нефтеналивного судна

 – относительная аппликата центра масс судна в полном грузу. В первом приближении

        (2)

Уравнение вместимости.

Для сухогрузного судна

Где       – коэффициент полноты подпалубного объема, надбавка  – для сухогрузного судна;

- «коэффициент сухих отсеков» учитывает объемы в основном корпусе судна, не занятые грузом, судовой энергетической установкой, судовыми энергетическими запасами, пресной водой и балластом (помещения судовых устройств и систем, коффердамы, общесудовые кладовые и т.п.);

– теоретическая грузовместимость м³ ;

Для сухогрузного судна при заданной удельной погрузочной кубатуре кипового груза теоретическая  грузовместимость:

Коэффициент 0,9 введен в уравнение вместимости сухогрузного судна для исключения из объемов основного корпуса части груза, размещающегося в комингсах грузовых люков выше верхней палубы.

– теоретический объем помещений судовой энергетической установки в основном корпусе судна

Здесь – удельный объем судовой энергетической установки,  определяемый с помощью данных судна-прототипа,

;

– теоретическая вместимость цистерн судовых энергетических запасов (топлива, котельной воды, смазочного масла) м³

Здесь  – переходный коэффициент, учитывающий потери объемов на телесность набора, недолив, запаса на температурное расширение, неудаляемые («мертвые») остатки и среднюю плотность судовых энергетических запасов. Для целей курсового проектирования переходный коэффициент между массой судовых энергетических запасов и теоретической вместимостью цистерн принимается равным ;

  – теоретическая вместимость цистерн пресной воды м³

Так как цистерны пресной воды конструктивно выполняются вкладными и их набор обращен наружу, переходный коэффициент  с учетом плотности пресной воды , можно принять равным .

– теоретическая вместимость балластных цистерн (танков) определяется наибольшим количеством балласта, которое может принимать судно в процессе эксплуатации для обеспечения требуемой посадки и остойчивости м³

Переходный коэффициент  учитывает плотность морской воды  и потери объемов на телесность набора, на недолив и неудаляемые остатки.

Теоретическую вместимость балластных отсеков