Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Пример определения элементов контейнеровоза

Исходные данные по проекту.

D = 7 493 т; υ_s = 16 уз; Р_г = 3 200 т. (320 20-ти футовых контейнеров IC)

Объемное водоизмещение:

V = 7 493 / 1,025 = 7 310 (м ³).

Длина судна по формуле Вагенингенского бассейна:

l = = 5,665 L = 5,665 ∙ 7 310^1/3 = 109,95 (м).

Длина судна по формуле Ногида:

=5,443 L = 5,443 ∙ 7 310^1/3 = 105,63 (м).

Длина судна по практической формуле:

l = 4,47 + 0,06∙16 ± 0,03 = 5,430 ± 0,03 L = (5,430 ± 0,03) ∙ 7 310^1/3 = 105,38 ± 5,82 (м).

Примем L = 107,00 м.

Число Фруда Fr = = 0,254 ≈ 0,25.

При данной длине число Фруда принимает значение близкое к критическому*. Изменим длину таким образом, чтобы Fr ≠ 0,24 – 0,26. Примем L = 101,00 м. Тогда

Fr = = 0,261.

Коэффициент общей полноты:

δ = = 0,612 ± 0,038.

Для контейнеровозов:

δ = 0,91 – 1,10 ∙ 0,261 ± 0,06 = 0,623 ± 0,060.

или

δ = = 0,618 ± 0,019.

Примем δ = 0,635.

Коэффициент продольной остроты:

φ = 1,05 – 1,50∙0,261 ± 0,02 = 0,658 ± 0,020

или

φ = = 0,651 ± 0,020.

Примем φ = 0,640.

Коэффициент полноты КВЛ:

α = 0,86∙0,640 + 0,18 ± 0,070 = 0,730 ± 0,070.

или

α = (0,985 ± 0,075)∙0,640^2/3 = 0,732 ± 0,056

или

α = 0,98∙0,635^1/2 ± 0,060 = 0,781 ± 0,060.

Примем α = 0,709.

Коэффициент вертикальной полноты:

χ = 0,635 / 0,709 = 0,896.

Коэффициент полноты мидель-шпангоута по формуле Вашедченко:

β = 1 – 3,5∙(1 – 0,896)^5/2 ± 0,004 = 0,988 ± 0,004.

По определению:

β = 0,635 / 0,640 = 0,992.

Остальные главные размерения определим исходя из условий перевозки груза. Найдем длину грузовых трюмов. Будем проектировать судно с кормовым машинным отделением.

Минимальная длина форпика L_ф = 0,05∙101,00 = 5,05 (м),

Максимальная длина форпика L_ф = 0,08∙101,00 = 8,08 (м),

Минимальная длина бака L_б = 0,07 ∙ 101,00 = 7,07 м.

Примем L_б = L_ф = 7,10 м, L_а = 6,50 (м).

По рис. 6 коэффициент длины МО для МОД (для среднескоростных судов) в кормовой части судна k = 0,19, длина МО – L_мо = 0,19 ∙ 101,00 = 19,19 (м).

Длина грузовой части L_г = 101,00 – (7,10 + 6,50 + 19,19) = 68,21 (м).

Принимая габариты контейнера IС (с учетом зазоров между контейнерами) 6,50 м х 2,50 м х 2,50 м, получим, что по длине можно разместить ^68,21/_6,50 = 10,49 = 10 рядов контейнеров. Тогда, в поперечном сечении должно размещаться ³²⁰/₁₀ = 32 контейнера. Примем, что по ширине трюма размещается 6 контейнеров. Тогда по высоте (в трюме и на палубе) располагается 6 рядов.

Определим ширину и осадку судна, исходя из условия, что отношение В / Т должно находиться в предела 2,2 – 3,2.

Ширину межбортного пространства примем приблизительно 1,00 м. Тогда ширина судна

В = 6 ∙ 2,50 + 2 ∙ 1,00 = 17,00 (м).

Осадка

Т = = 6,70 (м).

При этом В / Т = ^17,00/_6,70 = 2,537.

Проверяем: D = 1,025 ∙ 0,635 ∙ 101,00 ∙ 17,00 ∙ 6,70 = 7 488 (т).

Погрешность Δ D = 7 488 – 7 493 = – 5 (т).

Высоту борта определим по правилам о Грузовой марке.

Высота базисного надводного борта для судна, совершающего международные рейсы, длиной L = 101,00 м составляет Н_бн = 1,29 м.

Будем проектировать судно с седловатостью, с баком и ютом.

Так как δ < 0,68, то k_δ = 1.

Отношение L / H = ^101,00/_{(6,70 + 1,29)} = 12,64 < 15. Поправка Δ Н_L составит:

Δ Н_L = = 0,26 (м).

Поправка на наличие надстроек при длине 101,00 м составит Δ Н_бн = 0,95 м.

Длину юта примем равной суммарной длине ахтерпика и машинного отделения.

L_ю = 6,50 + 19,19 = 25,69 (м).

Относительная длина надстроек составляет L_над / L = ^{(7,10 + 25,69)}/_101,00 = 0,32. По табл. 1 находим процент вычета для Δ Н_н /Δ Н_бн = 23 %. Тогда высота надводного борта

Н_н = 1 ∙ 1,29 + 0,26 – 0,95 ∙ 0,23 = 1,33 (м).

Полная высота борта по правилам о Грузовой марке.

Н = 6,70 + 1,33 = 8,03 (м).

h_Т = ^8,03/_6,70 = 1,199.

Проверим остойчивость судна. Для определения значения ξ рассмотрим условия размещения груза.

Высота двойного дна

Н_дд = = 1,02 (м).

Примем Н_дд = 1,10 м.

Высота грузовой части в свету Н_гр = 8,03 – 1,10 = 6,93 (м). Внутри грузовых трюмов будут располагаться 3 яруса контейнеров Н_тг = 3 ∙ 2,50 = 7,50 (м). Недостающую высоту трюма компенсируем за счет высоты комингса грузового люка. Минимальная высота комингса Н_к = 7,50 – 6,93 = 0,57 (м). С учетом необходимого зазора между грузом и крышкой люка примем Н_к = 0,90 м. На крышках люков размещаются 50 % контейнеров (см. эскиз). Таким образом центр тяжести груза приблизительно можно принять равным 1,1 Н. Поскольку коэффициент утилизации водоизмещения по чистой грузоподъемности составляет

η_г = ^{3 200}/_{7 493} = 0,427,

а ЦТ порожнего судна, как правило, расположен не выше 0,6 Н (в данном случае, при использовании твердого балласта в междудонном пространстве можно принять 0,5 Н)? то относительное возвышение центра тяжести

ξ = 1,1 ∙ 0,427 + 0,5 ∙ (1 – 0,427) = 0,756.

Параметр φ ₁ по формуле Эйлера

φ ₁ = = 0,528,

по формуле Ногида

φ ₁ = = 0,533,

по формуле Ашика

φ ₁ = = 0,527.

Примем φ ₁ = 0,530.

Параметр φ ₂ по формуле Ашика

φ ₂ = = 0,068,

по формуле Нормана

φ ₂ = = 0,072,

по формуле Яковлева

φ ₂ = = 0,070.

Примем φ ₂ = 0,070.

= = 0,029 > = 0,015.

Период бортовой качки судна

τ = 0,75 ∙ = 18,1 (сек).

Минимальная высота борта в носу

Н_нн = 0,056 ∙ 101,00 ∙ = 4,51 (м).

Аппликата седловатости на кормовом перпендикуляре

z_к = 0,025 ∙ = 1,09 (м).

На носовом перпендикуляре

z_н = 0,050 ∙ = 2,18 (м).

Примем Н_б = 2,30 м. Тогда фактическая высота надводного борта в носу (при осадке по грузовую марку) составит Н_нн = 1,25 + 2,18 + 2,50 = 5,93 (м).

Определим высоту рубки.

Примем l_зн = 1,8 L.

Координата носовой переборки рубки х_р = L – L_ю = 101,00 – 25,69 = 75,31 (м).

Координата носовой точки палубного груза х_пал = L_б = 7,10 м.

Высота палубного груза Н_пг = 3 ∙ 2,5 = 7,50 (м).

= 15,35 (м).

Тогда

Н_р = 15,35 – 1,25 – 2,50 = 11,60 (м).

Примем длину рубки L_р = 16,00 м, среднюю ширину рубки В_р = 13,00 м. Площадь яруса рубки S_я = 16,00 ∙ 13,00 = 208,0 (м ²).

Площадь, приходящаяся на одного члена экипажа примем s_р = 30 м ². Общая площадь жилых и служебных помещений S_р = 30 ∙ 20 = 600,0 (м ²). Число ярусов рубки

n_я = = 3,9 ≈ 4.