Основные характеристики судов внутреннего плавания. Краткая характеристика района плавания проектируемого судна

               Основные характеристики судов внутреннего плавания.

Форма1

                                            Содержание.

1.  Краткая характеристика района плавания и обоснование выбора прототипа.

2.  Определение водоизмещения, мощности, главных размерений, остойчивости и соответствия габаритам пути.

3.  Проверка главных размерений судна и условия прочности, остойчивости и соответствия габаритам пути.

4.  Разработка проекции «корпус» теоретического чертежа. Расчет V, xc, zc, xf. По теоретическому чертежу.

5.  Разработка эскиза общего расположения, расчет координат ЦМ и предварительная удифферентовка судна. 

6.  Расчет остойчивости по основному критерию норм Речного Регистра.

7.  Расчет сопротивления движению судна на глубокой воде.

8.  Расчет движительного комплекса при выборе судовой энергетической установки.

9.  Список использованной литературы.

1.  Краткая характеристика района плавания проектируемого судна.

Класс «О» относится к судам способным плавать на волне высотой 2 метра, длиной 20метров, т.е. по крупным водохранилищам, некоторым озерам, заливам и низовьям крупных рек.

Протяженность линии, на которой предполагается работать проектируемому судну 1873 км. Гарантируемые минимальные глубины на сдувом ходу

2,6метра, минимальная ширена судового хода 65-70мерта.

Скорость течения 5 км/час в отдельных участках до 10 км/час.

Грунт песчаный Максимальное расстояние между пунктами пополнения топливом, водой, продовольствием: 1873 км., минимальное 385 км.

Скорость хода 19,5 км/час. Грузоподъемность 2000т.

2.   Определение водоизмещения и главных размерений.

1.1.  Определение водоизмещения.

Водоизмещение грузового судна в первом приближении можно определить, решая совместно уравнение масс и уравнение вместимости судна.

где:    D- массовое водоизмещение судна, т.;

D°w- чистый дедвейт, т.;

d- запас водоизмещения.

Запас водоизмещения принять d=0,02 при D>или=500т.

Измерители массы корпуса pк и механизмов МО pм принимаются по прототипу [2].

р_к=p'_к= m'_к/L'·B'·H'          (2.2.)             p_м= p'_м = m'_м/åp's             (2.3.)

где:       m'к  и  m'м - массы корпуса с надстройкой и механизмов судна прототипа, т.;

L'B'H' - длина, ширина и высота борта – прототипа, м.;

åp's – мощность судна – прототипа, кВт;   

P_к= 0,103 т/м³

P_м= 0,095 т/кВт.

Удельный расход топлива, (т/кВт) подсчитывается по формуле:

pт.с= 24tа·qm(1+k)·10ֿ³                              (2.4.)

где:  

t_а – автономность по запасам топлива, сут.;

q_m = 0,23 – удельный расход топлива кг/кВт час.;

k= 0,2 – коэффициент учитывающий смазку и расход топлива на вспомогательные механизмы.

Са – Адмиралтейский коэффициент, тоже может быть принят равным величине судна – прототипа :

Са= Са'= (D')^²/³·(ν')³/åp's                            (2.5.)

где:  D',ν', åp's – водоизмещение, т; скорость, км/час и суммарная мощность, кВт судна – прототипа.

Са= 1986

Р_т.с. = 24·13·0,23·(1+0,2)·10ˉ³= 73,19·10ˉ³ т/кВтч.

Чистый дедвейт равен:

D^°_w= G+m_э+m_ф+m_пр+m_пв                       (2.6.)

где:     

G- заданная грузоподъемность, т.

m_э- масса экипажа при численности nэ чел. принятой согласно штатному расписанию.

m_э= 0,12 n_э.

0,12·16=1,92

m_ф- масса фекально – сточных вод.

m_ф=0,03· n_э·t_ф

где:

t_ф=5 суток – ориентировочное время для сдачи фекально – сточных вод.

m_ф=0,03·16·5= 2,4 т.

m_пр- масса запаса продовольствия.

m_пр=0,004· n_э·t_пр

где:

t_пр= 3 суток- ориентировочное время между пополнениями.

m_пр=0,004·16·3= 0,192 т.

m_пв - запас питьевой воды.

m_пв=0,03· n_э·t_пв

где:

t_пв = 5 суток – время между пополнениями питьевой водой.

m_пв=0,03·16·5=2,4 т.

D^°_w=2000+1,92+2,4+0,192+2,4=2006 т.

Кубический модуль LBH, характеризующий грузоподъемность судна, определяется по формуле:

LBH = e·G·u_уд/ (1-l_фа-l_мо)·(1-b_нб)·(1-h_нб)+l_л·b_л·h_л

где:  

e=1,1- коэффициент не плотности заполнения трюма.

U_уд= 1,4 – удельный погрузочный объем груза м³/т.

L_фа= 0.12 при G>600т. – относительная длина форпика и ахтерпика.

L_мо= ( l_мо +l_mo)/L- относительная длина машинного отделения и топленых отсеков.

L_мо= 0,16

b_нб=åb_нб/В  -относительная ширена набора судна.

b_нб=0,09

h_нб= å h_нб/Н  -относительная высота набора днища и палубы.

h_нб=0,25

ĺ_л= l_л/L ; b_л=b_л/B -относительная длина и ширена грузового люка судна.

ĺ_л=0.65 

b_л=0.68

h_л=h_к/Н  -относительная высота грузов люка над палубой переменяется по прототипу.

h_л=0,4

LBH = 1,1·2000·1,4/(1-0,12-0,16)·(1-0,09)·(1-0,25)+0,65·0,68·0,4=4609

Кубический модуль L'B'H'= LBH

Подставив найденные значения в уравнение масс и проведя замену D=x³ можно получить кубическое уравнение вида:

Ax³=Cx²+M

где:  А=1-d;

С=p_м+p_т.с./Са·v³;

М=p_к· LBH+ D^°_w

А= 1-0,02= 0,98

С=0,095+73,19·10ֿ^³/1986·19,2³= 0,599

М=0,103·4609+2006=2480

Определив А,С,М решаем кубическое уравнение методом подбора х, при этом первое значение принимается близким к значению : ³√D'∙G/G' после чего вычисляется водоизмещение D=x³

0,98∙14,07^³=0,599·14,07^²+2480

2729=2729

D=2729 т.

2.1  Определение главных размерений судна и мощности СЭУ в первом приближении.

Длину судна можно определить через относительное удлинение ΨL характеризующая ходкость судна.

L= ΨL·³√D/ρ;                                               (2.30)

где:  ρ= 1 – плотность пресной воды; т/м³

ΨL=а4+0,34··³√D/ρ/T;                            (2.31)

Величина : а4=5,14 для класса «О»

ΨL=5,14+0,34·³√2729/1/2,60=29,04

L=29,04·³√2729/1=103 м.

Расчетная ширена судна:

В=D/ρLTδ;                                               (2.32.)

где: δ- коэффициент общей полноты принимается по прототипу.

В=2729/1·103·2,6·0,836=12,2 м.

Высота борта судна:

H=LBH/L·B;                                        (2.33.)

H=4609/103·12,2=3,6 м.

Мощность судна в первом приближении можно определить с помощью формулы адмиралтейских коэффициентов:

åps=D^⅔·V^³/Cа где: åps – суммарная мощность СЭУ проектируемого судна