TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCHTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TÀU KHÁCH 80 KHÁCH
Trang 1PHần I - Tính chọn kích thớc cơ bản và các hệ số thân
tàu
I - Sơ bộ lựa chọn ph ơng pháp xác định kích th ớc tàu
Trong quá trình thiết kế tàu bớc xác định kích thớc và các hệ số thân tàu rất quan trọng vì nó ảnh hởng trực tiếp đến tính năng kỹ thuật của tàu nh tính nổi, tốc độ, ổn định,
Lựa chọn kích thớc tàu là bớc đầu tiên trong quá trình thiết kế tàu Kích thớc
và các hệ số lựa chọn ngoài việc phải thoả mãn yêu cầu nhiệm vụ thiết kế còn
nh quá trình thăm dò so sánh kiểm nghiệm để đi đến kết quả
II - Xác định các kích th ớc chủ yếu của tàu
1 - Lợng chiếm nớc sơ bộ Dsb
Lợng chiếm nớc đợc xác định theo công thức sau
ηw
sb
D
D =
Trong đó : Dw : trọng tải
η : hệ số tải trọng
a - Theo bảng 2-2(18-TL1) hệ số tải trọng đợc lựa chọn cho tàu khách chạy trong sông : η = 0,30 ữ 0,75 Chọn η = 0,32
b - Trọng tải tàu Dw bao gồm :
Dw = Dh + Ddt Trong đó Dh : khối lợng hàng hoá
Ddt : Khối lợng dự trữ
* Khối lợng hàng hoá (hành khách) : 80 ngời và hành lý
Khối lợng một ngời và hành lý = 100 kg/ngòi
Nh vậy : Dh = (100 +100.3+3.3).80.10-3 =24,72 tấn
* Khối lợng dự trữ : gồm trọng lợng thuyền viên, lơng thực, nớc uống, nhiên liệu, dầu mỡ
Trang 2+ Số lợng thuyền viên : 16 ngời
Khối lợng một thuyền viên = 100 kg/ngòi Nớc nóng và nớc sinh hoạt = 100 kg/ngòi
Nh vậy : Dtv =(100+100.3+3.3).16 10-3 =4,494 tấn
+ Khối lợng dự trữ :
Theo tài liệu lý thuyến thiết kế (TL2) ta có :
P(nl+dm+nc) = k1.Pnl
Trong đó: k1 = 1,09 ± 0,03 → Chọn k1 = 1,1
Pnl = k2.ρnl.t.Ne
k2 = 1,15 ữ 1,3 → Chọn k2 = 1,2
ρnl = 0,11 ữ 0,14 → Chọn ρnl = 0,12kg/Kw.h =
= 0,00012 Tấn/Kw.h
t : thời gian hành trình t = 50 h
Ne : công suất máy chính
Theo công thức 2-43(45-TL1) ta có công suất máy chính
ht t
Truc e
N N
η
η
=
ta chọn: ηt = 0,96 hiệu suất qua trục
ηht = 0,85 hiệu suất qua hệ truyền
ηcv = 0,7 hiệu suất qua chân vịt
Ta sử dụng công thức 2-44(45-TL1) :
Cw
V D
N Truc
3
3
=
Chọn Cw theo bảng 2-12(45-TL1) có Cw = 120 ữ 220
Trang 3Chọn Cw = 175
Thay vào ta có
W cv ht t
V D N
.
3 3 2
η η η
= 7,36D Kw3
Thay vào công thức Pnl = k2.ρnl.t.Ne = 1,2.0,00012.50.7,36 D23
hay P(nl+dm+nc) = k1 Pnl = 1,1 1,2.0,00012.50.7,36 23
D
= 0,058 23
D
Vậy ta có tải trọng tàu
Dw = Dh + Ddt = 24,72+4,494+0,058 23
D
= 29,214+0,058 23
D
Thay hệ số công suất vào ta có Dsb
Dsb = Dhh + Ddt = 91,29+0,18 23
D
hay ta có phơng trình : D – 0,18D - 91,29= 023
Giải phơng trình trên ta có : D = 95 Tấn
Vậy công suất của máy
W cv ht t
V D N
.
3 3 2
η η η
=155 Kw
Nh vậy lợng chiếm nớc: D=95Tấn
2 - Chiều dài thân tàu (L):
Vận tốc khai thác của tàu : V=10hải lý /giờ
Đối với tàu khách tốc độ trung bình thì theo thực nghiệm giá trị Fr nằm trong khoảng : 0,22 ữ0,28
Trang 4Theo bảng 2.4 (TL1):
L
V Tàu hàng tốc độ thấp 0,15 ữ0,20 0,50 ữ0,67
Tàu hàng tốc độ cao 0,20 ữ0,24 0,67 ữ0,81
Tàu khách chạy nhanh 0,28ữ0,40 0,94ữ1,35
Trong bảng trên V tính bằng hải lý/giờ ,Ltính bằng fut (1fut=0,305m)
Với tàu tốc độ trung bình ta chọn: Fr = 0,32 ;
L
V
=0,99
Dựa vào đó có: L = 2
95 ,
0
V → L =102 (fut) =102.0,305=31,12 m
3 - Chiều rộng thân tàu (B)
Đờng sông nớc ta đợc khai thác cho vận tải khách và bách hoá trạng thái thiên nhiên ,rất ít đoạn đợc cải tạo ,nạo vét.tốc độ dòng chảy và chiều sâu luồng lạch luôn thay đổi Do đó chiều dài,tốc độ mớn nớc của tàu bị hạn chế rất nhiều
Để đảm bảo lợng chiếm nớc ,diện tích mặt boong,số lợng hành khách
chiều rộng của tàu thờng quá lớn.tỷ số chiều dài và chiều rộng của tàu
B
L bằng
khoảng 5,5.Tỷ số chiều rộng và mớn nớc
T
B ≈5
→ Nh vậy lựa chọn tỷ số cho tàu khách sông cỡ nhỏ:
Trang 5
B
L =5,5 → B=
5 , 5
L
=5,66 m
→ Chiều rộng tàu : B= 5,66 m
4-Mớn nớc của tàu (T):
Mớn nớc đợc tính theo công thức sau:
44 , 0 025 1 66 , 5 5 , 28
95
=
= γδ
LB
D
5 - Chiều cao mép boong (H)
Để xác định chiều cao mép boong đối với tàu khách cỡ nhỏ hoạt động trên các sông và cửa biển Việt Nam (tơng đơng hạn chế cấp SI của quy phạm phân cấp và đóng tàu sông của đăng kiểm Việt Nam) dựa vào :
Bảng 2-8:Trị số H/Tcủa các loại tàu
Tàu hàng có mạn khô tối thiểu 1,15 ữ 1,35
Tàu hàng boong kín 1,10 ữ 1,20
Tàu hàng boong kín,đến boong chính 1,35 ữ 1,45
Tàu khách, đến boong vách 1,35 ữ 1,45
Tàu khách ,đến boong chính 1,60ữ 1,70
→Chọn tỷ số H/T=1,60 ữ 1,70 →H=1,30(1,60 ữ 1,70)=2,08ữ2,21
Vởy ta chọn chiều cao mép boong H=2,20 m
5 - Hệ số thể tích chiếm nớc (δ ):
Sử dụng công thức của bể thử Waganigen cho công thức 2-25(35_TL1)
δ=1,137 –2,1.Fr= 1,137 - 2,1.0.33= 0,44
Ta có hệ số chiếm nớc δ = 0,44
6 - Hệ số lăng trụ ( ϕ ):
Trang 6Đối với tàu ven biển trờng hợp =
L
V 0,6 ữ1,1 (tơng đơng với Fr=0,178ữ0,327),trị số ϕ đợc xác định theo công thức 2-32 (39-TL1)
ϕ =1,10 -1,68.Fr =0,54
Nh vậy hệ số lăng trụ ϕ =0,54
7- Hệ số mặt cắt ngang giữa tàu (β ):
Theo công thức 2-28(38_TL1) ta có : ϕ = β
δ
Với : δ_ Hệ số thể tích chiếm nớc;
β_ Hệ số diện tích mặt cắt ngang giữa thân tàu;
→ β = ϕ
δ
=00,,5444 =0,81
Ta có hệ số mặt cắt ngang giữa tàu β = 0,90
8 - Hệ số diện tích mặt đờng nớc ( α ):
Theo công thức 2-36(44_TL1) : α = 0,83.ϕ + 0,2 =0,
Ta có hệ số diện tích mặt đờng nớc α = 0,72
Các thông số chủ yếu của tàu:
-Các hệ số : α = 0,65