1 Определение водоизмещения, главных размерений и мощности главных двигателей проектируемого судна.

Выбор прототипа

Сухогрузный теплоход класса «11-СП» грузоподъёмностью 3000 т (проект № 488 АМ/4)

Тип: однопалубный, двухвинтовой сухогрузный теплоход с баком, четырьмя трюмами, с люковым закрытием, с машинным отделением и жилой надстройкой в корме судна.

• Расчетные главные размеры (L·B·H·T)…………. 112,5·13,2·6,0·3,75

• Грузоподъемность …………………………………...3000 т при

Таблица 1.1 – Характеристики судна прототипа

№ п/п	Параметры, единицы измерения	Численные значения
1 2 3 4 5 6 7 8	Класс Размерения корпуса, м: длина ширина высота борта Водоизмещение, т в полном грузу и 100% запасов в балласте Мощность ГД, кВт Осадка, м Скорость при осадке Т=3,75 м на глубокой тихой воде, км/ч Число мест для экипажа Автономность, сут.	11-СП 112,5 13,2 6,0 4880 3795 2·640 2,92 20 16 15

Таблица 1.2 – Характеристики грузовых трюмов

№ грузовых трюмов	1	2	3	4
Вместимость,	1200	1430	1430	1040
Длина, м	20	24	24	17,4
Ширина трюма, м	11,5	11,5	11,5	11,5
Высота, м	5,2	5,2	5,2	5,2

Таблица 1.3 – Нагрузка масс

1	Корпус	1210
2	Судовые устройства	81
3	Системы	45
4	Судовая энергетическая установка	97
5	Электрооборудования, связь, управление	26
6	Постоянные жидкие грузы	25
7	Снабжение и имущество	6
8	Запас водоизмещения	100
9	Водоизмещение порожнем	1745
10	Экипаж и провизия	2,0
11	Вода	6,0
12	Груз	3000
13	Запасы топлива и масла, в том числе: - топливо моторное 108т - топливо дизельное 90 т - масло моторное 5 т	203

1.1 Определения водоизмещения совместным и главных размерений.

Для решения уравнения в том случае, если мощность главных двигателей не задана, необходимо привлечь дополнительное уравнение, связывающее водоизмещение и мощность (уравнение мощности).

Во втором уравнении системы (адмиралтейской формуле):

D – массовое водоизмещение судна, т;

v – скорость судна, узлы (км/час);

– адмиралтейский коэффициент;

m и n – показатели степени при водоизмещении и скорости, чаще всего принимают m = 2/3, n = 3.

Полученная система из двух уравнений с двумя неизвестными (D и ) решается подстановкой, в результате которой получается:

После преобразований получаем:

и далее

Введя обозначения , , а также

Получим неполное кубичное уравнение которое можно решать различными способами – графически или методом интерации, задавшись предварительно допустимой относительной ошибкой решения. После определения x устанавливаем искомое водоизмещение, затем главные размерения судна и потребную мощность главных двигателей.

Расчет измерителя нагрузки масс и по прототипу

«Свернув» нагрузку судна-прототипа получим:

Удельная грузоподъемность:

– масса корпуса судна-прототипа

– масса механизмов судна-прототипа

– измеритель массы корпуса

Коэффициент перехода

Измеритель массы механизмов прототипа будет:

Измеритель массы корпуса прототипа будет:

Измеритель массы корпуса судна – прототипа можно определить следующим образом:

Соответственно измеритель массы корпуса будет:

Измеритель массы топлива:

.

С учётом изменения автономности измеритель массы топлива и смазки для нового судна будет .

Адмиралтейский коэффициент прототипа:

Дедвейт нового судна без топлива и смазки:

= 3034т

Рассчитанные измерители массы механизмов и топлива позволяют определить значение величины В в исходном кубичном уравнении:

После определения рассчитаем величину Е в исходном кубичном уравнении:

После подстановки значений B и E в неполное кубичное уравнение получаем: .

Решение уравнения даёт значение x =17,203. Тогда значение водоизмещения в первом приближении будет

По справочнику принимаем к установке два дизеля марки 6М33С500

фирмы “Weichai Power” мощностью 670 кВт каждый и частотой вращения 1900 об/мин.

Определение главных размерений

Коэффициент общей полноты:

Соотношение главных размерений

Из этого следует, что:

Задаваясь далее максимальной допустимой осадкой и коэффициентом общей полноты δ = , определяем длину проектируемого судна в первом приближении:

При этом соотношения главных размерений будут:

Произведём уточнение составляющих нагрузки масс сухогруза.

Масса корпуса

Масса механизмов

Масса топлива

Дедвейт без топлива и смазки

Запас водоизмещения ∆D₁ = 203 т.

Тогда водоизмещение судна во втором приближении будет:

Потребная мощность главных двигателей:

По справочнику принимаем к установке два дизеля X6170/8170 мощностью 660 кВт каждый фирмы “Weichai Power”.

Относительная разница водоизмещений в 1-ом и 2-ом приближениях составит:

Относительная разница менее 5 % запаса водоизмещения, следовательно, разница удовлетворительная.

Водоизмещение проектируемого судна примем D = 3418т, главные размерения L*B*H*T = 117,4 * 13,38 * 6 * 3,7 м и коэффициент общей полноты δ = 0,876.