Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Курсовик по проектированию судов




 


 

Исходные данные на проектирование

Сухогрузные суда
№ варианта Грузоподъёмность Удельная погрузочная кубатура груза Скорость хода Дальность плавания Автономность Численность экипажа
  т м3 узлы мили сутки Чел.
1,90 15,0
1,95 15,5
1,92 16,0
1,98 16,5
2,00 16,0
2,00 17,0
1,94 17,5
2,20 18,0
             

 

 

Наливные суда (танкеры)
№ варианта Грузоподъёмность Плотность груза Скорость хода Дальность плавания Автономность Численность экипажа
  т т/м3 узлы мили сутки Чел.
0,90 14,0
0,93 14,5
0,92 15,0
0,85 15,5
0,93 16,0
0,85 16,0
0,84 17,0
0,84 18,0
             

 

 


Сухогрузные суда-прототипы
      С1 С2 С3 С4
Длина между перпендикулярами Lпп м 117,00 125,00 120,00 144,60
Ширина по КВЛ B м 15,80 17,80 17,80 22,20
Высота борта на миделе H м 7,50 11,40 9,80 13,40
Удельная грузовместимость судна по ген грузу μг м3 1,94 2,26 1,97 2,00
Осадка судна Tг1 Tг м 4,50 7,21 6,54 8,28
Водоизмещение D D т 6370,00 10489,00 9950,00 17925,0
Коэффициенты теоретического чертежа            
  δ   0,752 0,73 0,67 0,631
  β   0,967 0,975 0,981 0,972
  α   0,855 0,795 0,761 0,750
Положение центра величины            
  xc м 1,03 0,35 0,70 -0,16
  zc м 2,35 3,37 3,45 4,46
Поперечный метацентрический радиус            
  ρ м 4,61 4,72 3,85 4,81
             
Масса по разделу "Корпус" Pк т 1851,00 3116,30 2592,70 4590,5
             
Масса по разделу "Устройства" Pу т 190,50 264,50 248,40 428,5
             
Масса по разделу "Системы" Pс т 77,30 165,20 127,30 241,7
             
Масса по разделу "Энергетическая установка" Pэу т 165,90 404,70 317,40 665,5
             
Масса по разделу "Электроэнергетическая система" Pэл т 146,4
             
Масса по разделу "Вооружение" Pвр т 5,80 8,50 5,40 7,4
             
Масса по разделу "Запасные части" Pзч т
             
Масса по разделу "Снабжение инвентарное" Pин.сн т 8,30 19,20 16,00 22,1
             
Масса по разделу "Постоянные жидкие грузы" Pжг т 43,50 91,92 68,00 135,0
             
Масса по разделу "Запас водоизмещения и остойчивости" Pзв т 26,00 100,00 30,00 64,0
             
Водоизмещение порожнём Dпор Dпор т
Координаты ЦТ судна порожнём            
  xg пор м -8,94 -9,85 -7,87 -14,22
  zg пор м 6,23 7,95 8,06 10,37
             
Масса по разделу "Экипаж, провизия, вода" Pэк т
             
Масса по разделу "Топливо, вода, масло" Pтоп т
             
Масса перевозимого генерального груза Pгр т
             
Масса балласта Pбал т 0,00 0,00 0,00 280,0
             
Скорость хода расчётная vs узлы 13,00 16,40 16,40 18,50
Мощность энергетической установки N кВт 2x1103
Тип энергетической установки   Дизель Дизель Дизель Дизель Дизель
Дальность плавания в милях R мили
Автономность A сутки

 



Наливные суда-прототипы
      Т1 Т2 Т3 Т4
Длина между перпендикулярами Lпп м 150,0 165,0 228,0 277,1
Ширина по КВЛ B м 21,4 25,3 32,2 45,0
Высота борта на миделе H м 11,2 25,4
Осадка по летнюю грузовую марку T м 8,5 10,4 13,63
Водоизмещение полное D т
Плотность перевозимого груза ρг т/м3 0,93 0,93 0,93 0,85
Коэффициенты теоретического чертежа в полном грузу            
  δ   0,747 0,775 0,825 0,833
  β   0,813 0,993 0,996 0,993
  α   0,99 0,864   0,872
Положение центра величины            
  xc м 2,95 2,74 2,89 10,65
  zc м 4,39 5,4 6,96 8,72
             
Поперечный метацентрический радиус ρ м 3,99 5,04 6,06 9,52
             
Масса по разделу "Корпус" Pк т
             
Масса по разделу "Устройства" Pу т
             
Масса по разделу "Системы" Pс т
             
Масса по разделу "Энергетическая установка" Pэу т
             
Масса по разделу "Электроэнергетическая система" Pэл т
             
Масса по разделу "Вооружение" Pвр т
             
Масса по разделу "Запасные части" Pзч т
             
Масса по разделу "Снабжение инвентарное" Pин.сн т
             
Масса по разделу "Постоянные жидкие грузы" Pжг т
             
Масса по разделу "Запас водоизмещения и остойчивости" Pзв т
             
Водоизмещение порожнём Dпор Dпор т
             
Масса по разделу "Экипаж, провизия, вода" Pэк т
             
Масса по разделу "Топливо, вода, масло" Pтоп т
             
Масса перевозимого груза Pгр т
             
Скорость хода расчётная vs узлы 16,6 15,1 15,3
Мощность энергетической установки N кВт
Тип энергетической установки     дизель дизель дизель дизель
Дальность плавания в милях R мили

 

В исходных данных:

Pг – грузоподъёмность;

μг – удельная погрузочная кубатура груза (м3/т) – для сухогрузных судов;

ρг – плотность груза (т/м3) – для танкеров;

v – скорость хода в узлах;

R – дальность плавания в милях;

A – автономность по запасам провизии в сутках;

nэк – численность экипажа.

 

 

D = Рк + Ру + Рс + Рэу + Рэл + Рв + Рзч + Рин.сн + Ржг + Рзв + Ргр + Рт + Рэк

 

Рк = рк D - масса корпуса;

Ру = ру D – масса устройств;

Рс = рсD2/3 – масса систем;

Рэу = рэуN – масса энергетической установки;

Рэл = pэлD2/3 – масса электрооборудования;

Рв = pвD2/3 – масса вооружения навигационного;

Рзч = pзчD – масса запасных частей;

Рин.сн = pин снD – масса инвентарного снабжения;

Ржг = pжгD2/3 – масса постоянных жидких грузов;

Рзв = pзвD – масса запаса водоизмещения;

Ргр – грузоподъёмность судна (масса полезного груза) – принимается в соответствии с заданием;

Рт = kмkпqтN·(R/v) – масса топлива, смазочного масла и котельной воды;

где kм – коэффициент морского запаса,

kп - коэффициент, учитывающий смазочное масло и котельную воду,

qт – удельный расход топлива в т/(кВт·час).

Принимаем qт = 0,00023 т/кВтчас

Принимаем kм = 1,15

Принимаем kп = 1,04

Массу одного члена экипажа с багажом принимаем равной 120 кГ. Сухой провизии на одного человека в сутки – 3 кГ. Питьевую пресную воду принимаем на 20 суток из расчёта – 150 литров на одного человека в сутки.

Рэк = 0,120 nэк + 0,003nэкА +0,150nэк·20

Мощность главного двигателя определяем по формуле

N = (D2/3·v3)/C

v – скорость хода, узл.

Значение адмиралтейского коэффициента проектируемого судна принимаем равным значению адмиралтейского коэффициента судна-прототипа (нолик в индексе указывает на прототип):

C = C0 = (D00,5·v02,5)/N0

Измерители масс разделов нагрузки пересчитываем с нагрузки судна-прототипа (нолик в индексе указывает на прототип):

рк. = рк.0 = Рк.0 /D0

ру = ру 0 = Ру 0 /D0

рс = рс 0 с 0 /(D0)2/3

рэу. = рэу.0 эу.0 /N0

рэл = рэл 0 эл 0 /(D0)2/3

рвр = рв 0 вр 0 /(D0)2/3

pзч = pзч0 = Pзч.0/D0

pинв.сн. = pин.сн.o = Pин сн 0/D0

ржг = ржг 0 жг 0 /(D0)2/3

Измеритель массы запаса водоизмещения ни в коем случае не пересчитывается с прототипа!!! Он принимается в пределах от 0,5 до 2,5% от полного водоизмещения, то есть pзв = 0,005¸0,025.

Принимаем pзв = 0,015

Теперь уравнение масс принимает следующий вид

D = рк D + ру D + рсD2/3 + рэу(D2/3·v3)/C + pэлD2/3 + pвD2/3 + pзчD + pин снD + pжгD2/3 + pзвD + Ргр + kмkпqт[(D2/3·v3)/C]·(R/v) + Рэк

При этом всё, кроме D, нам известно. В правой части уравнения суммируем коэффициенты при D, при D2/3 и суммируем независимые массы – Ргр и Рэк.

Переносим правую часть уравнения в его левую часть.

В результате уравнение принимает вид:

aD – bD2/3 – ΣPнез = 0

где a и b - численные коэффициенты, а ΣPнез = Ргр + Рэк.

Решаем уравнение и получаем значение водоизмещения в первом приближении – D1.

Полученное значение водоизмещения подставляем в формулы для расчёта масс и считаем нагрузку проектируемого судна – все массы, входящие в правую часть уравнения. Сумма масс, составляющих нагрузку, должна быть примерно равна D1.

Мощность главного двигателя, как указано выше, определяем по формуле:

N = (D2/3·v3)/C

Определение главных размерений и коэффициентов полноты

l = 4,47 + 0,06v – для сухогрузных судов;

l = 5,35 – для танкеров;

l = L/(V1/3) → L = l·(V1/3)

V = D/1,025

Fr = 0,514v/[(gL)0,5]

δ = 1,09 – 1,68·Fr - для сухогрузных судов;

δ = 1,05 – 1,40·Fr - для танкеров;

α = 0,98δ0,5

Для определения ширины, осадки и высоты борта нам понадобятся значения отношений В/Т и Н/Т. На этом этапе примем их такими, как у прототипа:

bT = B/T = B0/T0;

hT = H/T = H0/T0;

B = [(D·bT)/(ρвkδL)]0,5

T = B/bT

H = T·hT

Итак, мы определили водоизмещение, коэффициенты полноты, главные размерения и мощность главного двигателя проектируемого судна.

Теперь проверим результаты, подсчитав водоизмещение через главные размерения:

D = ρвkδLBT

Результат должен быть близок к значению D, полученному из уравнения масс. Разница не более 10 т.

 

 

Пример расчёта

Исходные данные:

Тип судна – сухогрузное.

Pг = 6000 т;

μг – удельная погрузочная кубатура груза (м3/т) – 2 м3/т;

v = 16,5 узлов;

R = 10000 миль;

A = 35 суток;

nэк = 18 чел.

В качестве судна-прототипа выбираем С-3, т. к. его грузоподъёмность и скорость ближе всего к заданию.

Составляем уравнение масс в функции водоизмещения:

D = Рк + Ру + Рс + Рэу + Рэл + Рв + Рзч + + Рин.сн + Ржг + Рзв + Ргр + Рт + Рэк

Рк = рк D ;

Ру = ру D;

Рс = рсD2/3;

Рэу = рэуN;

Рэл = pэлD2/3;

Рв = Pв0 [1];

Рзч = Pзч0;

Рин.сн = Рин.сн0 ;

Ржг = pжгD2/3;

Рзв = pзвD;

Ргр;

Рт = kмkпqтN·(R/v);

Рэк = 0,120 nэк + 0,003nэкА +0,150nэк·20

Определяем значения измерителей масс разделов нагрузки, пересчитывая их с нагрузки судна-прототипа:

рк. = рк.0 = Рк.0 /D0 = 2593/9950 = 0,2606;

ру = ру 0 = Ру 0 /D0 = 248/9950 = 0,0249;

рс = рс 0 с 0 /(D0)2/3 = 127/462,624 = = 0,2745;

рэу. = рэу.0 эу.0 /N0 = 317/3603

= 0,088;

рэл = рэл 0 эл 0 /(D0)2/3 = 114/462,624 = = 0,2466;

ржг = ржг 0 жг 0 /(D0)2/3 = 68/462,624 = 0,147;

Измеритель массы запаса водоизмещения принимаем по ОСТу:

pзв = 0,015;

Грузоподъёмность задана – 6000 т.

Масса экипажа с багажом, провизией и пресной водой:

Рэк = 0,120 nэк + 0,003nэкА +0,150nэк·20 =

= 18·(0,120 + 0,003А + 0,150·20) = 58 т

Мощность главного двигателя определяем по адмиралтейской формуле:

N = (D2/3·v3)/C

Значение адмиралтейского коэффициента С пересчитываем с прототипа:

C = C0 = (D00,5·v02,5)/N0 = = (99502/3·16,43)/3603 = 566;

Тогда

N = (D2/3·16,53)/566 = 7,932·D2/3;

При расчёте массы топлива, смазочного масла и котельной воды принимаем удельный расход топлива равным 0,00023 т/кВтчас:

Рт = kмkпqтN·(R/v) =

= 1,15·1,04·0,00023·N·(10000/16,5) =

= 1,15·1,04·0,00023·7,932·D2/3·(10000/16,5) =

= 1,207· D2/3.

Теперь уравнение выглядит так:

D = 0,2606·D + 0,0249·D + 0,2745·D2/3 + + 0,088·7,932·D2/3 + 0,2466·D2/3 + 5 + 21 +

+ 16 + 0,147·D2/3 + 6000 + 1,207· D2/3 + 58.

 

D = 0,3005·D + 2,573·D2/3 + 6100.

Переносим правую часть уравнения в его левую часть:

0,6995·D – 2,573·D2/3 – 6100 = 0

Это окончательный вид уравнения. Решаем графическим методом.

Условно считаем, что грузовместимость проектируемого судна составляет 0,6 от водоизмещения. Тогда D = 10000 т. Подставляем это значение в уравнение и получаем почти -300 т. Увеличиваем значение D. Попробуем 10500 т. Получаем 10,57 т. Почти хорошо, но чуть многовато. Возьмём 10470 т Теперь маловато -8 т.

Наносим на график результаты расчётов для D=10500 т и D=10470 т, проводим соединяющую их линию. Точка её пересечения с осью D соответствует искомому значению водоизмещения:

D = 10483 т

Подставляем это значение вы уравнение и получаем 0.

 

 
 

Теперь подсчитаем массы всех разделов нагрузки:

Рк = 0,2606·10483 = 2732 т;

Ру = 0,0249·10483 = 261 т;

Рс = 0,2745·104832/3 = 132 т;

Рэу = 0,088·N = 0,088·3799 = 334 т;

N = (104832/3·16,53)/566 = 3799 кВт;

Рэл = 0,2466·104832/3 = 118 т;

Рв = 5 т;

Рзч = 21 т;

Рин.сн = 16 т ;

Ржг = 0,147·104832/3 = 70 т;

Рзв = 0,015·10483 = 157 т;

Ргр = 6000 т;

Рт = = 1,15·1,04·0,00023·N·(10000/16,5) = 578 т;

Рэк = 58 т

Суммируем эти массы. Сумма даёт 10483 т, что совпадает с водоизмещением, полученным из уравнения масс. Такое совпадение получается далеко не всегда. Погрешность в несколько тонн (до 10 т) вполне допустима.

Определение главных размерений начнём с вычисления длины между перпендикулярами.

Для этого сначала подсчитаем относительную длину в функции заданной скорости хода:

l = 4,47 + 0,06v = 4,47 + 0,06·16,5 = 5,46

V = D/1,025 = 10483/1,025 = 10227 м3

L = l·(V1/3) = 5,46·102271/3 = 118,52 м

Fr = 0,514v/[(gL)0,5] = = 0,514·16,5/[(9,81·118,52)0,5] = 0,249

δ = 1,09 – 1,68·Fr = 1,09 – 1,68·0,249 =

= 0,672;

α = 0,98δ0,5 = 0.98·0,6720,5 = 0,803

Для определения ширины, осадки и высоты борта нам понадобятся значения отношений В/Т и Н/Т. На этом этапе примем их такими, как у прототипа:

bT = B/T = B0/T0 = 17,8/6,53 = 2,73

hT = H/T = H0/T0 = 9,8/6,53 = 1,50;

B = [(D·bT)/(ρвkδL)]0,5 =

= [(10483·2,73)/(1,025·1,005·0,672·118,52]0,5 = 18,66 м

T = B/bT = 18,66/2,73 = 6,85 м

H = T·hT = 6,85·1,50 = 10,27 м

Теперь проверим результаты, подсчитав водоизмещение через главные размерения:

D = ρвkδLBT =

= 1,025·1,005·0,672·118,52·18,66·6,85 =

= 10483 т

Полученный результат подтверждает правильность расчётов.

Теперь необходимо выписать полученные результаты:

D т
L 118,52 м
B 18,66 м
T 6,85 м
H 10,27 м
δ 0,672  
α 0,803  
N кВт

 

 





Читайте также:





Читайте также:
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.037 сек.)