Thiết kế tàu chở dầu có trọng tải DW+6800 tấn, tốc độ vs=13 knots, chạy tuyến vũng tàu quảng ninh

Cùng với việc hội nhập,hòa chung vào nền kinh tế khu vực và thế giới thì ngành Hàng Hải Việt Nam đang giữ trong tay đầu tàu trong việc phát triển kinh tế biển theo chủ trương và chính sá

PHỤ LỤC

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ PHỤ LỤC

1.1 Giới thiệu về tuyến đường tàu hành trình 9

1.1.3 Tuyến đường hành trình giữa cảng đi và cảng đến 12

2.1 Tính toán sơ bộ lượng choán nước của tàu 16 2.2 Tính toán các thông số kich thước chủ yếu 16 2.2.1 Xác định chiều dài giữa 2 đường vuông góc của tàu 16

2.2.3 Xác định chiều chìm thiết kế của tàu 17

2.3.2 Xác định hệ số béo sườn giữa của tàu 17 2.3.3 Xác định hệ số béo đường nước của tàu 18

2.3.5 Tính toán lại lượng chiếm nước thể tích của tàu theo

phương trình khối lượng

18

2.4 Tính toán và kiểm tra điều kiện ổn định 18 2.4.1 Tính toán và kiểm tra ổn định ban đầu 18

2.6 Xác định thiết bị năng lượng của tàu 19 2.6.1 Phương pháp lựa chọn để tính toán sức cản của tàu 19

2.7 Nghiê ̣m la ̣i lươ ̣ng chiếm nước của tàu theo kích thước

chủ yếu

23

2.8 Kiểm tra phương trình dung tích của tàu 25

PHẦN III TIẾN HÀNH XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ

THUYẾT CỦA TÀU

28

3.1 Xây dựng đường cong diện tích đường sườn 30 3.1.1 Xác định chiều dài đoạn thon đuôi,thân ống,thon mũi 30 3.1.2 Xây dựng đường cong diện tích đường sườn 30 3.2 Xây dựng đường cong đường nước thiết kế 33 3.3 Xác định tung độ đường nước trung bình 35 3.4 Xây dựng tuyến hình dạng mũi tàu, dạng đuôi tàu, dạng

sườn mũi, sườn đuôi

37

3.5 Xây dựng các sườn của tàu theo phương pháp đã chọn 37 3.6 Kiểm tra và tính toán lại các thông số chính của tàu 43 3.6.1 Nghiệm lại lượng choán nước và hoành độ tâm nổi theo

chiều dài tính toán của tàu

43

4.1 Yêu cầu và quy định cơ bản về bố trí chung trên tàu 47

4.5 Tính toán và lựa chọn các trang thiết bị, hệ thống tàu 54

4.5.4 Tính toán thiết bị chằng buộc tàu thủy 57 4.5.5 Lựa chọn các trang thiết bị cứu sinh 58

4.5.12 Trang thiết bị chống ô nhiễm môi trường 69

4.5.15 Hệ thống rửa hầm hàng và hút khô dằn 73 4.5.16 Hệ thống nước sinh hoạt, vệ sinh, thải 74 4.5.17 Hệ thống hàng rào, lan can, cửa, cầu thang, cầu nối 74 4.5.18 Hệ thống hâm nóng hàng và nhiên liệu 75

7.4 Tính các yếu tố cơ bản của chong chóng 167

7.4.2 Tính toán chong chóng đảm bảo tốc độ đã cho, lựa chọn

7.5.1 Tính toán chong chóng và tốc độ của tàu 169

7.6.2 Xây dựng profin cánh chong chóng 172 7.6.3 Xây dựng hình chiếu pháp và hình chiếu cạnh 174

7.8 Xây dựng đồ thị đặc tính vận hành của chong chóng 181 7.8.1 Tính toán các đặc tính thủy động lực học của chong

chóng làm việc sau đuôi tàu

181

7.8.2 Tính toán các đặc trƣng của chong chóng 182 7.8.3 Tính toán gần đúng đặc tính ngoài của động cơ 185

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay nền kinh tế Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển theo hướng CNH-HĐH phấn đấu trước năm 2020 cơ bản trở thành một nước công nghiệp,hội nhập sâu rộng với nền kinh tế trên toàn thế giới.Thời kì này là giai đoạn hội nhập mạnh mẽ,tiếp thu những thành tựu KH-KT vào công cuộc xây dựng,phát triển và bảo vệ đất nước

Nền kinh tế Việt Nam ngày càng khẳng định vai trò và vị thế của mình với nền kinh tế khu vực Đông Nam Á, đồng thời ngày càng có vị thế và tầm ảnh hưởng lớn trên thế giới

Cùng với việc hội nhập,hòa chung vào nền kinh tế khu vực và thế giới thì ngành Hàng Hải Việt Nam đang giữ trong tay đầu tàu trong việc phát triển kinh

tế biển theo chủ trương và chính sách của Đảng và Nhà nước,đi tiên phong trong việc lưu thông và vận chuyển hàng hoá, giao lưu giữa các nền kinh tế, chính trị, chuyển giao kỹ thuật và công nghệ đối với các nước trên thế giới

Đối với riêng ngành Đóng tàu đã được Đảng, Nhà Nước quan tâm,phát triển và

đã đạt được những thành tựu đáng khích lệ Các nhà máy đóng tàu đã đóng được những con tàu trên vạn tấn,đa dạng các chủng loại,được sự công nhận của các chủ tàu cũng như bạn hàng lớn trong khu vực và thế giới

1.Lý do lựa chọn đề tài:

Cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế đất nước và tiềm năng về ngành dầu mỏ và hóa chất với các mỏ dầu trữ lượng lớn ở đất liền và biển Đông.Song song với việc đóng mới và sửa chữa tàu hàng thông dụng,chúng ta

đã và đang thiết kế những con tàu chuyên dụng chở dầu cỡ vừa,cỡ lớn.Vì vậy việc nghiên cứu thiết kế khoa học nhằm cho ra đời những sản phẩm ưu việt và phù hợp với khả năng công nghệ ở trong nước

2.Mục đích thiết kế:

Khi tính toán thiết kế tàu chở dầu khá phức tạp và khó khăn, yêu cầu người thiết

kế phải nắm vững các yêu cầu cơ bản,am hiểu nhất định về hàng lỏng để tính toán.Từ những kinh nghiệm đó cho ra những sản phẩm ưu việt và hoàn thiện

3 Phương pháp thiết kế:

Trong quá trình thiếtkế tàu có nhiều phương pháp nhằm đảm bảo độ bền, tính chính xác, tính thẩm mĩ của con tàu được đóng mới Ở đây em chọn tàu thiết kế theo phương pháp thiết kế tuyến hình mới

Phương pháp này có tác dụng phát huy tính ưu điểm cho tàu khai thác là cho độ chính xác cao, khắc phục nhược điểm trong phương pháp thiết kế cũ Tuy nhiên quá trình thiết kế đòi hỏi người thiết kế phải có kinh nghiệm đặc biệt là trong quá trình chỉnh trơn tuyến hình

4.Ý nghĩa đề tài thiết kế:

Giúp người thiết kế nắm chắc kiến thức thiết kế, cung cấp những kinh nghiệm thực tế trong việc thiết kế Sau 5 năm học tập và rèn luyện trong trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em đã được nhà trường và khoa Đóng tàu giao

cho đề tài thiết kế tốt nghiệp sau: Thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy biển cấp HCI, vận tốc 13 knot Để hoàn thành được đề tài này em đã

nhận được sự hướng dẫn tận tình và giúp đỡ của các thầy cô trong khoa Đóng tàu, đặc biệt là thầy ThS Nguyễn Văn Dương

Khi thiết kế tàu em hoàn toàn tuân thủ các nguyên tắc sau:

- Thiết kế tàu thoả mãn Quy chuẩn Việt Nam 2011

- Các công ước quốc tế trong ngành đóng tàu

- Tính an toàn, vận hành và tiện lợi cho sử dụng

- Phù hợp với khả năng công nghệ của nhà máy đóng tàu ở Việt Nam

Là một sinh viên còn hạn chế về kiến thức thực tế và kinh nghiệm nên trong

đề tài này của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự chỉ dẫn và góp ý của các thầy cô giáo cùng các bạn để đề tài của em hoàn thiện hơn

và là kinh nghiệm tốt cho em trong công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo cùng toàn thể các bạn

Hải Phòng, tháng 12 năm 2015

PHẦN I TUYẾN ĐƯỜNG - TÀU MẪU

1.1 Tuyến đường tàu hành trình

Trong công việc thiết kế ban đầu,người kỹ sư cần phải lựa chọn một

phương án phù hợp và trong đó lựa chọn tuyến đường là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến quá trình và thời gianhàng hải của tàu Từ tuyến

đường ta có thể xác định được đặc điểm khí tượng,thời tiết, thủy văn, độ sâu luồng lạch, từ đó giúp người thiết kế có thể lựa chọn các thông số kích thước tàu phù hợp

Đề tài được giao nhiệm vụ ở đây là thiết kế tàu chở dầu, trọng tải 6800 tấn, chạy tuyến biển cấp HCI, với vận tốc của tàu v=13 knot

Nhận thấy lựa chọn tuyến đường cho tàu hành trinh từ cảng Vũng Tàu – Quảng Ninh

1.1.1 Lựa chọn cảng đi–Cảng Vũng Tàu

Cảng Vũng Tàu là một cụm cảng biển tổng hợp cấp quốc gia,đầu mối quốc tế của Việt Nam Cảng thuộc địa phận tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, Đông Nam Bộ Việt Nam

Cảng vũng tàu hiện nay gồm 4 khu bến :

Khu bến Cái Mép,Sao Mai Bến Đình : Đây là khu bến cảng chính cho phép tàu container hiện nay và cho đến năm 2020.Hiện nay khu bến cảng này có khả năng tiếp nhận tàu 50 nghìn DWT.Chính phủ đang phát triển bến này để đến năm 2015 có thể tiếp nhận tàu 100 nghìn DWT

Khu bến Phú Mỹ , Mỹ Xuân : là khu bến cảng tống hợp,cảng container khác có khả năng tiếp nhận tàu 30 nghìn tấn

Khu bến Sông Dinh

Khu Bến Đầm,Côn Đảo

1.1.2 Cảng đến–Cảng Quảng Ninh

Cảng nằm ở vĩ độ 20047‟ Đông Chế độ thuỷ triều là nhật triều, với mực nước triều cao nhất là 4,00 mét, thấp nhất là 0,00 mét Biên độ dao động lớn nhất là 4,00 mét, trung bình là 2,50 mét

Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt: từ tháng 10 đến tháng 03 năm sau là gió Bắc-Đông Bắc; từ tháng 04 đến tháng 09 là gió Nam-Đông Nam

Luồng vào cảng Cái Lân có độ sâu khá ổn định, từ hòn “Một” phao số “0” đến bến đầu có độ sâu âm 8,00 mét Từ bến đầu đến Cái Lân dài 7 km có độ sâu luồng đoạn ngoài (4 km) là âm 6,00 mét đến âm 7,00 mét; đoạn trong dài 3 km

có độ sâu giảm dần từ âm 5,00 mét đến âm 4,00 mét Nói chung chỉ đủ điều kiện cho tàu có trọng tải 3.000 đến 4.000 tấn ra vào

Cầu tàu và kho bãi:

Cảng Quảng Ninh từ nhiều năm nay chủ yếu làm nhiệm vụ chuyển tải từ Hạ Long, sản lượng bình quân hàng năm khoảng 300.000 tấn

Cảng có một bến dã chiến dài 16 km cho xà lan chuyển tải cập Độ sâu trớc bến là âm 4,00 mét Cảng có một kho bằng thép diện tích 2.200 m2, chủ yếu là chứa gạo và một số hàng hoá khác

Cảng có hai bãi với diện tích 30.000 m2 Hiện nay cảng có thêm một bến ở Cái

Lân cho tàu có trọng tải 14.000 DWT và một bến 14.000 tấn Cả hai bến này có tổng chiều dài 330 m Khả năng thông qua của cảng có thể đạt đợc 400.000 đến 450.000 tấn/năm

1.1.3-Xác định quãng đường và thời giantauf hành trình

Khoảng cáchgiữa cảng Vũng Tàuvà cảng Quảng Ninh là r = 916hải lý Vận tốc yêu cầu của tàu là v = 13hải lý/giờ , từ đó ta có thể tính được thời gian hành

hàng hải thực tế của tàu là t = 3 ngày

GREAT LADY

Đặc điểm hàng hoá mà tàu chuyên chở:

Tàu chuyên chở dầu thô Diesel Oil ( DO ) là một loại nhiên liệu lỏng có nhiệt độ bốc hơi từ 175 đến 370 độ C :

Các đặc điểm của dầu DO :

Dầu DO có khối lƣợng riêng củnàm trong dải : 0,81 ÷ 0,87 t/m3

Nhiệt độ (cháy) bắt lửa : 450C ≤ t ≤ 1200C

Độ nhớt động học ở 200

C:  = 1,8 - 5,0( đơn vị Xenti-Stock) Tạp chất cơ học : 0,1%

PHẦN II THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

2.1.Xác định lượng chiếm nước toàn tải ( LCN) của tàu

Trong giai đọan thiết kế ban đầu, LCN toàn tải của tàu có thể được tính toán thông qua đại lượng hệ số lợi dụng lượng chiếm nước theo trọng tải :

sb D

DW



  (1) trong đó: ∆msb– Lượng chiếm nước toàn tải của tàu ( tấn )

DW – trọng tải của tàu ( tấn )

D – hệ số lợi dụng LCN theo trọng tải

Đối với các tàu dầu hiện đại được tính toán theo công thức thống kê sau:

2.2 Tính toán chiều dài hai đường vuông góc Lpp

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu có thể xác định Lpp:

Công thức Giorgis Delbene qua các phân tích số liệu tàu thực :

6,9188 W

pp

trong đó: L – đại lượng chiều dài hai đường vuông góc của tàu ( m )

DW - trọng tải của tàu tàu ( tấn )

Từ số liệu thống kê và mối quan hệ giữa chiều dài và trọng tải của tàu

Tính toán Lpp= 101 m

2.3 Xác định chiều rộng tàu B (m)

Nhiệm vụ đề tài là thiết kế tàu chở dầu trọng tải 6800 tấn,kết hợp với đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa chiều rộng tàu và trọng tải của tàu ta xác định công thức tính toán :

Từ kết quá tính toán ta chọn chiều rộng tàu B= 17 (m)

2.4 Tính toán chiều chìm thiết kế của tàu T ( m )

Đại lƣợng chiều chìm thiết kế của tàu đƣợc xác định theo công thức sau:

Thay số vào (6) ta đƣợc: D = 9,3 m với DW = 6800 ( tấn )

2.6 Tính toán các hệ số béo của tàu

2.6.1 Xác định hệ số béo thể tích của tàu

Giai đọan thiết kế sơ bộ ban đầu hệ số béo thể tích đƣợc tính toán nhƣ sau :

CB = 1,042 - 1,17Fr (7) trong đó: CB- hệ số béo thể tích của tàu

Fr- hệ số Froude( phụ thuộc vào chiều dài và vận tốc tàu )

13.0,514

0, 2121 9,82.101

v Fr

g L

Thay số vào công thức số (7) ta đƣợc: CB=0,793

2.6.2 Xác định hệ số béo sườn giữa của tàu :

CM = CB

1/9 + 0,015 = 0,7931/9 + 0,015 = 0,99 Chọn CM = 0,99

2.6.3 Xác định hệ số béo đường nước của tàu :

Áp dụng theo công thức của Lindblad ta có :

C C C

  

2.7 Tớnh toỏn giới hạn tỉ số kớch thước của tàu :

2.7.1 Tỉ số kớch thước giữa chiều dài so với chiều rộng tàuL/B

Ở cỏc tầu dầu hiện đại ngày nay thỡ tỉ số L/B dao động trong khoảng 5,2 – 7,1

so với khoảng từ 7,0-7,5 ở cỏc tàu dầu thế hệ trước

Nhận thấy khuynh hướng giảm L/B khi tăng trọng tải của tàu,điều này đồng nghĩa với việc cho phộp giảm được khối lượng vỏ tàu,sắt thộp cũng như giỏ thành đúng tàu,cú lợi về mặt kinh tế

101

17

L B  ( thỏa món)

2.7.2 Tỉ số giữa chiều rộng và chiều chỡm thiết kế của tàu

Tỉ số B/T ảnh hướng đến khả năng ổn định và khả năng di động của tàu thủy Tăng tỉ số B/T sẽ làm tàu tăng khả năng ổn định ban đầu nhưng ngược lại sẽ làm tăng sức cản ma sỏt dẫn đến tàu sẽ mất vận tốc khi gặp súng

Dải dao động của tớ số B/T nằm trong khoảng 2,2 -3 Giỏ trị này lớn hơn

khoảng thay đổi B/T của cỏc tàu dầu thế hệ cũ

17

6,86

B T   ( thỏa món)

2.7.3 Tỉ số giữa chiều cao mạn và chiều chỡm thiết kế của tàu :

Tỉ số D/T ảnh hướng đến dung tớch chở hàng của tàu,khả năng chống chỡm và ổn định của tàu trong trường hợp tàu nghiờng gúc lớn

Tăng tỉ số D/T khi trọng tải của tàu tăng dần và cú thể đạt đến giỏ trị 1,6

Dải dao động của tỉ số D/T nằm trong khoảng 1,25-1,45

9,3

6,86

D T   ( thỏa món)

2.7.4 Tỉ số giữa chiều dài giữa 2 đường vuụng gúc và chiều cao mạn của tàu

So với cỏc tàu dầu thế hệ cũ thỡ tàu dầu ngày nay cú tỉ số L/D nhỏ hơn và tỉ số này giảm dần khi trọng tải của tàu tăng lờn.Điều này giải thớch cho việc giảm chiều dài tàu và tăng chiều cao mạn khụ nhằm tăng độ bền chung cho thõn tàu

Tỉ số L/D dao động trong khoảng 10,5 – 14,3

101

10,86 9,3

L

D   ( thỏa món )

2.8 Kiểm tra lại theo phương trỡnh sức nổi của tàu :

(8) Trong đó:

-  Khối l-ợng riêng của n-ớc biển (= 1,025 t/m3)

2.9.Nghiệm lại các khối l-ợng thành phần

Trọng tải đ-ợc xác định theo các khối l-ợng thành phần nh- sau:

- DW , tons: Trọng tải của tàu

- 0, tons: Khối l-ợng tàu không

Tính khối l-ợng tàu không theo các khối l-ợng thành phần:

Đối với tàu dầu: m T T   (6 8)%m V

Thay số vào ta đ-ợc: m TT  6%m V  0, 06.1614  96,84 (t) Vậy: m VT m Vm TT  1614 96,84 1711   (t)

- m TB HT, , tons: Khối l-ợng thiết bị, hệ thống

1

2 , ( )k

Ne, cv: Công suất máy chính

Vậy công suất động cơ đ-ợc chọn nh- sau:

(9.3)

Trong đó:

- PE Tra đồ thị lực cản và công suất kéo với v=13 knots, PE=1212(KW)

- k=0.6 Hiệu suất chong chóng

Thay số vào ta đ-ợc:

Đổi đơn vị:

PS=2575.1,36=35

02 (cv) (t)

(2.9) (2.8) (2.8)

P P

2.10.Kiểm tra dung tích ổn định cho tàu thiết kế

2.10.1 Kiểm tra dung tích

Xác định chiều dài khoang hàng:

d

Trong đó:

L=101 m: Chiều dài hai đ-ờng vuông góc

Lclm= 1,4 ,m Chiều dài khoang cách ly mũi chọn bằng 2 khoảng s-ờn vùng khoang hàng

Lb= 2,1 ,m Chiều dài khoang cách ly đuôi chọn bằng 3 khoảng s-ờn vùng khoang hàng ,đồng thời chọn khoang này làm khoang bơm

+ đủ dung tích để chứa dằn + hdd>=B/16

+ hdd>0,76m

 chọn hdd=1,3m

bmk, m chiều rộng mạn kép thõa mãn:

+ min=1m + bmk>0,5+DW/20000

 chọn bmk=1,3m

CBKh Hệ số béo khoang hàng

CBKh=CB+0,15=0,793+0,15=0,943 Vậy dung tích khoang hàng là:

1.Trọng tải tàu DW

1.1.Khối lượng thuyền viờn, lương thực, thực phẩm, nước uống:

m14 = m1401 + m1402 + m1403 (2.20)

m1401- khối lượng thuyền viờn và hành lý: m1401 = nTV.a

trong đú: nTV - số thuyền viờn (lựa chọn theo tàu mẫu)

a - khối lượng thuyền viờn và hành lý (a = 130 -150 kg/người)

m1402: khối lượnglương thực, thực phẩm: m1402 = nTV.b.t,

trong đú: b - dự trữ thực phẩm cho một thuyền viờn trong một ngày đờm

b =(35) kg/người/ngày;

t - thời gian hành trỡnh của tàu

m1403 - khối lượng nước uống và nước sinh hoạt: m1403 = nTV.c.t,

trong đú: c- dự trữ nước ngọt cho một người trong một ngày đờm,

m‟nl - suất tiờu hao nhiờn liệu.với động cơ Diesel m‟nl =(0,11ữ0.14) kg/kW.h

1.3 Khối lượng hàng hoỏ

 Tàu đủ dung tích chứa hết hàng

Kiểm tra sai số: 828 0, 74% 2%

828

8 8 8350

TT YC

Kh Kh TT Kh

h0 = r + ZC - ZG = 1,722 (m)

ZG = kg.D = 5,208 (m)

WP B

C

a

T  C T = 3,4 (m)

kg = 0.52 ữ 0.65 ỏp dụng đối với cỏc tàu hàng

kg =0.55 ữ 0.59 ỏp dụng đối với cỏc tàu chở dầu

Đối chiếu với kết quả tớnh toỏn :

ho ≥ homin : Vậy ổn định ban đầu của tàu đƣợc đảm bảo

= 10,5 (s)

Trong đó: C = 0,81 đối với tàu hàng đủ tải

Theo thống kê các tàu hàng chu kỳ dao động ngang cho phép là (7  12)s Nếu 7 ≤ T ≤ 12 (s) thì chu kỳ lắc ngang của tàu đƣợc đảm bảo

Kết luận: Tàu dầu thiết kế có các thông số:

LPP= 101 (m) CB= 0,793 L/B = 5,94

T = 6,86 (m) CW= 0,89 D/T = 1,35

D = 9,3 (m) CP = 0,85 L/D = 10,86

PHẦN III XÂY DỰNG TUYẾN HÌNH LÝ THUYẾT

Hình dáng vỏ bao của tàu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thủy động lực của tàu Tuyến hình của tàu quan hệ mật thiết và ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốccho phép của tàu, tính hàng hải, khả năng ổn định ban đầu và tính điều khiển,ăn lái và khả năng điều động cảu tàu

Nhưng việc sắp xếp,bố trí các trang thiết bị trên tàu, tính toán dung tích khoang chở hàng và điều kiện thực tế,khả năng công nghệ của nhà máy đóng tàu, những yếu tố này mẫu thuẫn với nhau trong quá trình thiết kế và đống mới

Do đó khi thiết kế tuyến hình tàu phải xem xét sao cho các đặc tính thân tàu

là tốt nhất và đảm bảo các điều kiện sau :

- Phải tối ưu về mặt sức cản đối với vỏ bao thân tàu

- Phù hợp với khả năng làm việc cảu thiết bị đẩy

- Đảm bảo chiều chìm mũi,chiều chìm đuôi và khi tàu hoạt động trong điều kiện sóng,gió

Thông thường khi xây dựng đường hình dáng vỏ bao thân tàu người ta sử dụng 3 phương pháp thiết kế chủ yếu đó là:

- Phương pháp xây dựng theo thiết kế mới

- Thiết kế xây dựng theo seri

- Xây dựng tuyến hình bằng cách tính chuyển đồng dạng từ tầu mẫu có sẵn Với tàu dầu thiết kế có trọng tải 6800 tấn, ta tiến hành xây dựng tuyến hình theo phương pháp thiết kế mới

Các thông số kích thước chủ yếu của tàu là:

LPP = 101 (m) CB = 0,793 L/B = 5,94

Ta tiến hành xây dựng tuyến hình mới theo các bước sau:

1- Tiến hành xây dựng đường cong diện tích đường sườn

2- Tiến hành xây dựng đường cong diện tích đường nước thiết kế 3- Lựa chọn hình dáng của sống mũi, sống đuôi

4- Xây dựng các sườn lý thuyết

5- Nghiệm lại các thông số của tàu thiết kế

3.1 Xây dựng dạng mũi tàu, dạng đuôi tàu, dạng sườn mũi, sườn đuôi

Mũi tàu dầu thiết kế có dạng mũi hình quả lê, kết hợp dạng sườn mũi giữa dạng U và dạng V để tăng khả năng di động,giảm ma sát và tăng độ ổn định cho tàu Phần đuôi tàu thiết kế kiểu đuôi xì gà Sườn đuôi dạng sườn chữV ở dưới chiều chìm thiết kế sẽ tạo cho dòng chảycủa nước đến chong chóng đều đặn hơn,giảm sức cản ,tăng hiệu quả làm việc của chong chóng,phía trên đường nước thiết kế mở rộng để tăng diện tích mặt boong, đối với các sườn mũi loe rộng để tránh hắt nước lên boong

Ta có:

- Dạng sườn mũi là mũi quả lê có các kích thước như sau: (Theo sách “Lý

thuyết tàu thủy” của tác giả Nguyễn Đức Ân và Nguyễn Bân)

Tính toán diện tích mũi quả lê tại sườn 20 là QL (4% 10%)  SG

- Đối với dạng đuôi tàu:

Tính toán thiết kế sơ bộ thông số kích thước bánh lái cho tàu:

Diện tích bánh lái của tàu được tính như sau:

2

( ) 100

L - Chiều dài tàu giữa 2 đường vuông góc L = 101(m)

T- Chiều chìm thiết kế của tàu T=6,86(m)

150 (0, 75 ) 11,1( )

p = 1 đối với bánh lái làm việc trực tiếp sau chong chóng

q = 1

Vậy diện tích tấm bánh lái đã chọn là thỏa mãn điều kiện quy phạm

Chiều cao bánh lái: hP = 4,8 (m)

Chiều rộng trung bình bánh lái: bp =2,7 (m)

Đường kính sơ bộ của chong chóng được theo công thức sau:

QL

Trong đó : D (m) : Đường kính sơ bộ của chong chóng

nm (vg/ph): vòng quay chong chóng ( vì máy là động cơ thấp tốc nên chọn bằng vòng quay của máy) => nm = 210 vg/ph

Ps : công suất máy (kW) ; Ps = 2375 kW

vs : tốc độ tàu (13 hl/h)

3.2.Tính toán xây dựng đường cong diện tích đường sườn :

3.2.1 Xác định chiều dài đoạn thon đuôi, thân ống, thon mũi của tàu :

CB Le Lr Lp CB Le Lr Lp CB Le Lr Lp0,7 38 42 20 0,74 29 39 31 0,78 25 35,5 39 0,71 36 41 23 0,75 28 39 33 0,79 24 33,5 42 0,72 33 40 27 0,76 27 38,5 34,5 0,80 24 32,5 43,5 0,73 31 39 29 0,77 26 37 37 0,81 24 32 44

Tra bảng số 4.6 trong sổ tay kỹ thuật Đóng tàu, ta tìm được hệ số :

Chiều dài đoạn thon đuôi: r = 33,55% L = 0,335.101 = 33,89 (m) Chiều dài đoạn thân ống: m = 42,45% L = 0,4245.101 = 42,87 (m) Chiều dài đoạn thon mũi: e = 24% L = 0,24.101 = 24,24 (m)

3.2.2 Tính toán xây dựng đường cong diện tích đường sườn

Giá trị hoành độ tâm nổi theo chiều dài tàu được tính theo công thức :

Hệ số béo dọc đối với vùng thon mũi:

Diện tích tại sườn giữa vùng giữa tàu là  SG C BT M  0, 99.17.6,86  115, 45(m2 )

Áp dụng công thức:

P P

Trên hình chữ nhật vừa dựng được ta đặt các đoạn r, m, e

Tại 2 diểm mút lần lượt đặt các đoạn:

Nghiệm lại lượng chiếm nước:

Lượng chiếm nước của tàu hay khối lượng toàn tải của tàu là :

3.3 Tiến hành xây dựng đường cong đường nước thiết kế

Góc vào nước của tàu được tra trong STKTDTT ta tìm được một nửa góc vào nước là 300

Hình dáng của đường nước thiết kế có dạng giống đường cong diện tích của sườn ngâm nước ,phần đường nước phía mũi gần thẳng, có góc vào nước tương ứng là 300

, phần đường nước phía đuôi thẳng hơi lồi

Ta xây dựng đường cong đường nước thiết kế như sau:

Xác định hệ số béo đường nước thiết kế phần thon mũi:

Dựng một hình chữ nhật có kích thước chiều dài và chiều rộng L0,5B

Đặt trên đoạn AB giá trị r, m và e tương ứng chiều dài thon đuôi,thân ống và thon mũi

Lấy 2 đoạn AA‟ và BB” sao cho:

OA = (CWLr-0,5)B = (0,89-0,5).17 = 6,63 (m)

O‟A‟ = (CWLe-0,5)B = (0,79-0,5).17 = 4,93 (m)

Đặt giá trị một nửa góc vào nước vào A‟

Tiến hành cân bằng diện tích ta được đường cong diện tích đường nước thiết kế

Bảng tính nghiệm lại diện tích đường nước:

S S S

S

 

   

3.4.Tính toángiá trị tung độ đường nước trung bình

Tung độ đường nước trung bình được xác định như sau:

.10002

i TBi

Trong đó : i - là giá trị diện tích sườn thứ i (m2)

Ti - là giá trị chiều chìm tàu tại đường nước thứ i (m)

Ti - là giá trị chiều chìm tàu tại đường nước thứ i (m) Qua kết quá tính toán, ta có bảng giá trị đường nước trung bình tại ĐNTK ứng với chiều chìm T = 6,86 (m) như sau:

Sườn Y TBi(mm) Sườn Y TBi(mm)

0 161.58 9-13 8359 0.5 445.8 14 8355

1 1437.5 15 8294.2 1.5 2566.6 16 8034.3

3.5 Tiến hành thiết kế xây dựng các sườn

Trình tự thiết kế sườn được tiến hành theo các bươc sau :

Chọn phương pháp thiết kế sườn theo phương pháp Iakovlev

Tính toán lựa chọn bán kính cong hông tại sườn giữa là:

Đặt yiTB lên vị trí của yiDWL

Tiến hành cân bằng diện tích sườn

Quá trình tính toán thiết kế sườn được thể hiện như sau:

T = 5,05 (m) được gọi là gia số chiều chìm của tàu

Hình 3.1 Cách tiến hành xây dựng sườn theo phương pháp Iakovnek

3.6 Nghiệm lại các thông số chính của tàu

3.6.1 Nghiệm lại lượng choán nước và hoành độ tâm nổi theo chiều dài tàu

G