Проектирование судов

Рис. 17. Схема наливного судна

Таким образом

,

Однако теоретический объем танковой части, определяемой ее геометрией

Wт = kΔδтLт(В – 2Вб)(H – hдд),

где kΔ ≈ 0,95 – коэффициент вычета на телесность набора и недолив жидк

ости.

Сопоставляя два выражения для Wт, получаем

.

Для танкеров, у которых балластные и отстойные цистерны размещаются в отсеках двойного дна и двойных бортов, т.е. с = 0, ηбл = 0 и с учетом того, что δт ≈ 1,15δ, γ = 1,025 т/м3, получим

.

Регистровая вместимость судна

Вместимость судна служит основанием для расчета, касающихся стоимости фрахтования судна, взимания налогов и сборов, оценки продажной стоимости. Таким образом, вместимость судна, определенная по этим правилам или регистровая вместимость, является одной из основных эксплуатационных характеристик судна. В 1982 г. в силу вступили правила Международной конвенцией по обмеру судов 1969 г., в которых регламентируется порядок определения вместимости различных судов.

Единицей измерения регистровой вместимости ранее явлись регистровые тонны, 1 рег.т. = 100 фут3 = 2,83 м3, сейчас это безразмерная величина.

Различают валовую регистровую вместимость (gross tonnage), характеризующую общий объем корпуса и надстроек и чистую регистровую вместимость (net tonnage), характеризующую объем грузовых и пассажирских помещений.

Валовая регистровая вместимость определяется по формуле

GT = k1W,

где k1 = 0,2 + 0,02 lg W, W – общая техническая вместимость всех закрытых помещений судна. К закрытым помещениям кроме корпуса и надстроек относятся и кожухи дымовых труб, грузовые, светлые и сходные люки.

Чистую регистровую вместимость определяют по выражению

,

где k2 = 0,2 + 0,02 lg W г, Wг – общий теоретический объем грузовых помещений, k3 = 1,25∙(1 + GT·10-4), п1 – количество пассажиров размещаемых в каютах с числом коек не более восьми, п2 – количество прочих пассажиров.

При определении величины NT осадка грузового судна берется по грузовую марку (не лесную), а для пассажирских судов по осадке соответствующей самой высокой ВЛ деления судна на отсеки.

Кроме этого при вычислении NT действуют следующие ограничения:

1. при (п1 + п2) < 13, второе слагаемое принимается равным нулю;

2. при , отношение Н/Т должно считаться равным не менее 1,33;

3. первое слагаемое должно приниматься не меньше 0,25GT;

4. величина NT должна приниматься не меньше 0,30GT.

На начальных этапах разработки проекта регистровую вместимость можно определить по следующим приблизительным зависимостям:

- для пассажирских судов GT ≈ D;

- для танкеров и балкеров GT ≈ 0,65DW;

- для универсальных сухогрузов GT ≈ 0,70DW;

- для рефрижераторов и контейнеровозов GT ≈ DW;

Для всех судов можно считать, что NT ≈ 0,55GT.

Обеспечение остойчивости при проектировании

На начальных этапах проектирования вопросы, связанные с остойчивостью судна относятся к наиболее важным, поскольку эксплуатационные характеристики проекта будут зависеть от показателей остойчивости. Но из-за неопределенности требований предъявляемых к остойчивости судов и необходимости выражения этих требований через какие-то показатели, которые можно установить на начальных этапах проектирования приходится сталкиваться с рядом трудностей. Следует отметить, что выражение требований через какой-то один показатель не отражает всех аспектов проблемы, связанных с остойчивостью. Кроме этого выражение требований происходит не прямо, а косвенно.

Из-за указанных обстоятельств возникает неопределенность при выборе элементов проектируемого судна. Нередко результаты начальных этапов проектирования приходится корректировать на более поздних этапах, когда появляется возможность провести прямые расчеты остойчивости судна по теоретическому чертежу.

Таким образом, для избежания ошибок на ранних стадиях проектирования необходимо как можно более обоснованно выбрать критерий остойчивости и определить предъявляемые к этому критерию требования – их состав и количественные значения.

Наиболее полное представление об остойчивости судна дает его диаграмма статической остойчивости. Но для ее построения необходимо иметь теоретический чертеж, который не может быть получен до установления главных размерений. Из-за этого на ранних стадиях проектирования, то есть при определении основных элементов судна необходимо использовать такой показатель остойчивости, который может быть выражен через искомые величины, то есть через главные размерения и коэффициенты полноты. Таким требованиям отвечает начальная метацентрическая высота h. Но поскольку метацентрическая высота зависит от абсолютных размеров судна, достаточно трудно установить ее рациональное значение как критерия остойчивости. Поэтому в ТПС в качестве универсального показателя остойчивости принимают не абсолютную, а относительную метацентрическую высоту – отношение начальной метацентрической высоты к ширине судна:

.

Преимущество использования этого критерия остойчивости выражается в его стабильности для различных типов судов. При этом считается, что при равенстве относительных метацентрических высот такие показатели, как угол крена, амплитуда качки, вертикальные ускорения у различных судов будут равными.

Например, из теории корабля известна формула для определения периода бортовой качки судна,

,

где Ix + ΔIx – момент инерции массы судна относительно центральной продольной оси с учетом присоединенной массы воды, тмс2. Определить значение данной величины на ранних стадиях проектирования представляется затруднительным. В то же время момент инерции связан с водоизмещением зависимостью

,

где rx – радиус инерции (м). Данную величину обычно выражают в долях ширины судна, rx = kB. Тогда после подстановки получим

,

так называемую, капитанскую формулу, где с = 2πkg-1/2. Для большинства судов коэффициент с лежит в пределах 0,72 – 0,82. Из структуры формулы видно влияние ħ на период бортовой качки.

Амплитуда качки Θmax в условиях резонанса связана с углом волнового склона αволн и безразмерным коэффициентом сопротивления качке μ следующей зависимостью,

.

 Скачать реферат