4.2 Грузоподъемность

Чистая грузоподъемность судна Ргр определяется по полезным объемам всех грузовых помещений, поделив их на суммарный объем на заданный удельный погрузочный объем.

Σ Wтр 5259,32

Ргр = ———— = ————— = 2842,88 т,

q 1.85

где Ргр - чистая грузоподъемность судна, т;

Σ Wтр – суммарная киповая вместимость трюмов судна, м3;

q – удельный погрузочный объем, м3/т (задан равным 1.85 м3/т).

Дедвейт определяем поформуле:

DW = s*Ргр , т,

где s – коэффициент, значение которого приблизительно определяется по формуле:

2.5*10-6*R*Vs2 2.5*10-6*5050*15.82

s =1.02 + —————— = 1.02 + ———————— = 1.079

Ргр0.5 2842.880.5

где R – дальность плавания ( R = 5050 м.миль);

Vs – эксплуатационная скорость (Vs = 15,8 узлов).

Данный коэффициент должен составлять не менее 1,15, поэтому для расчета принимаем s = 1,15. Тогда определим дедвейт:

DW = 1,15*2842,88 = 3269,312 т

9

4.3 Водоизмещение и расчетная осадка

Водоизмещение судна Δ определяется суммированием веса порожнего судна и дедвейта:

Δ = LW + DW,

где LW – вес порожнего судна, определяемый по формуле:

LW = (0,176-0,0003*L)*L*B*D = (0,176-0,0003*98)*98*14*6,67 = 1341,57 т ,

где L – длина судна, м;

В – ширина судна, м;

D – высота борта, м.

Тогда определяем водоизмещение:

Δ = 1341,57+3269,312 = 4610,882 т

Соответствующее значение осадки можно определить из уравнения плавучести в виде:

Δ = γ*сb*L*B*d,

где сb – коэффициент общей полноты, сb = 0,7

γ – удельный вес морской воды, γ = 1,025 т/м3.

Тогда получим:

Δ 4610.882

d = —————— = ——————— = 4.684 м

γ*сb*L*B 1.025*0.7*98*14

4.4 Грузовой размер

Грузовой размер упрощенно может быть представлен в виде прямой линии, которая проводится через точку А, отстоящую от оси на высоте 0,12d, и точку В.Данный график представлен на рисунке1.

d,м

В

d

dконт

А

0 Δконт Δ Δ, т

рис.1

10

4.5 Мощность СЭУ и запас топлива

4.5.1 Мощность гребной установки

Мощность гребной установки определяется по формуле:

Nбукс

Ne = ——, кВт

ηп

где Ne - мощность гребной установки, кВт;

Nбукс – буксировочная мощность (с учетом выступающих частей), кВт;

ηп – пропульсивный коэффициент.

4.5.2 Буксировочная мощность

Буксировочная мощность определяется для эксплуатационной скорости Vэ так:

ρ Vэ

Nбукс = ξ* — * Vэ2*Ω* — *0,736, кВт

2 75

где ρ – массовая плотность морской воды (ρ = 104,5 кг*с2/м4);

Vэ = 15.8*0.514 = 8.12 м/с – эксплуатационная скорость судна в м/с;

Ω – смоченная поверхность, м2;

ξ – коэффициент полного сопротивления, который определяется по формуле:

ξ = ξr + ξf + ξn + ξa,

ξf - коэффициент сопротивления трения, который определяется по графику согласно заданной скорости Vs = 15.8 узлов. ξf = 1,62*10-3 = 0,00162;

ξr – коэффициент остаточного сопротивления, определяемый по графикам работы Guldhmmer H.E. и Harvald S.V., на которых ξr дан в виде функции коэффициента продольной полноты ср, числа Фруда Fr, а также отношения Lпп/3√∇.

сb 0.7

ср = —— = —— = 0.71,

сm 0.985

где сm = 0,985 – коэффициент полноты мидель-шпангоута,

Vэ 8.12

Fr = ———— = ———— 0.262,

√gL √9.8*98

Тогда согласно графику ξr = 1,8*10-3 = 0,0018.

Значение надбавки на шероховатость определяется по таблице8:

Таблица8

Таким образом, ξn = 0,4*10-3 = 0,0004,

Надбавка на выступающие части ξa принимается равной ξa = 0,45*10-3 = 0,00045.

Тогда получим:

ξ = 0,0004+0,0018+0,00045+0,00162 = 0,00427;

Смоченная поверхность для судов с коэффициентом полноты сb > 0,65 определяется по формуле В.А. Семеки:

Ω = L*d*[ 2.0+1.37*( сb –0.274)*B/d] , м2

Ω = 98*4.684*[2.0+1.37*(0.7-0.274)*14/4.684]=1718.79 м2;

11

Таким образом, можно рассчитать буксировочную мощность:

104,5 8,12

Nбукс = 0,00427* —— * 8,122*1718,79* —— *0,736 = 2014,752 кВт

2 75

4.5.3 Пропульсивный коэффициент

Значение пропульсивного коэффициента может быть определено по формуле:

ηп = η0 *ηр* ηk* ηв ,

где η0 – практически достижимое значение ККД гребного винта на свободной воде для одновинтового судна, η0 = 0,98 – 0,55* сb = 0,595;

ηв – значение КПД гребного вала при кормовом расположении машинного отделения, ηв = 0,99;

ηр – КПД редуктора, ηр = 0,98;

ηк – коэффициент влияния корпуса одновинтового судна, определяется по формуле:

1 – t 1 - 0.18

ηк = ———— = ———— = 1.17

1 – w 1 - 0.3

причем w – коэффициент попутного потока, w = 0,5* сb – 0,05 = 0,3 – для винта, расположенного в диаметральной плоскости;

t –коэффициент засасывания для расчетного режима работы для гребного винта в диаметральной плоскости, t = 0.6*w = 0.18.