2.3. Определение водоизмещения и дедвейта судна.

Водоизмещение во втором приближении определяется из выражения:

D^II= P_к + P_м+ P_з + Dч, (17)

D^II=13152+748+2150+48800 = 64850 т.

где P к - масса корпуса судна с оборудованием

Рк = D₀ - Р_м (18)

где D₀- масса судна порожнем

D₀ = D^/ - Dw^/ (19)

D₀ = 69400-55500 = 13900 т

Рм - масса СЭУ

Рм = g_л * Nе (20)

g_{л -} относительная масса одновальных энергетических установок = 50 кг/л.с. Nе-суммарная номинальная мощность на фланцах валов главных ДВС либо на входных фланцах редукторов ПТУ и ГТУ

Nе=0.02*D^0.5*V³сд л.с. (21)

Vсд - сдаточная скорость судна, принимаемая на 5-7% выше технической и равна 15,84 узлам.

Nе = 0.02*69400 ^0,5 * (15*0,06+15)³ = 21143,5 л.с.

Полученный результат подставляем в формулу 20:

P_м = 14967*0,05 = 748 т

Полученный результат подставляем в формулу 18:

P_k = 13900 – 748 = 13152 (т).

Р_з – масса запасов топлива со смазкой, котельной воды технического и продовольственного снабжения и прочих запасов. Рассчитывается по установленной схеме снабжения судна.

Р_з = Р_т + Р_в + Р_пр (22)

Определим запасы топлива P_m:

P_т = ((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^т_х *K_шт *p^т_ст (23)

где: L – протяженность линии, принимаем равной 4171 миль.

L_огр – суммарная протяженность участков, проходимых с ограниченной скоростью, принимаем равной L_огр= 16 миль

v, v_огр - соответственно, скорость на линии и скорость прохождения участков с ограничением по скорости- v_огр = 10 узлов.

K_шт – коэффициент штормового запаса, принимаем равным 12 % (1,12);

p ^т_ст – коэффициент, учитывающий расход топлива на стоянке, принимаем равным 15 % (1,15);

q^т_х – суточный норматив расхода топлива на ходу.

q^т_х = 24 * a^Т * N _экс / 10⁶ (24)

где: a^Т – удельный расход топлива и смазки на ходу, принимаем равным 143 кг/л.с. в час

N _экс – эксплуатационная мощность главного двигателя.

N _экс = К_е * N_e (25)

К_е – коэф-т, учитывающий расположение МКО, принимаем равным 1,01

N _экс = 1,01 * 14967 = 15116 (л.с.)

Полученные результаты подставляем в формулу 24:

q^т_х = 24 * 143 * 15116 / 10⁶ = 51,88 (т/сут).

Полученные результаты подставляем в формулу 23:

P_m= ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*51,88*1,12*1,3 = 1811 (т.)

Определим запасы воды на рейс:

Рв=((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^в_х *p^в_ст (26)

где: q^в_х - суточный расход воды

q^в_х = 24 * a^в * N _экс / 10⁶ (27)

где: a^в – удельный расход воды на ходу, принимается 23 г/л.с. час

q^в_х = 24*23*15116/1000000 = 8,34 (т/сут).

Полученный результат подставляем в формулу 26:

Рв = ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*8,34*1,12*1,3 = 219 (т.)

Определим прочие запасы:

Р_пр=((L –L_огр)/24*v + L_огр./24*v_огр + t_д) * q_пр *p^пр_ст (28)

где: q_пр – суточный норматив расхода прочих запасов

q_пр = 203 * n_эк / 1000 + 0,5 (29)

где n_эк – численность экипажа (Приложение, таблица № II.4), принимаем равным 20 человека.

q_пр = 203*20/1000 + 0,5 = 4,56 (т/сут).

Подставим значение суточного норматива расхода прочих запасов в формулу 28:

Р_пр= ((7725-2*16)/(24*15)+(2*16/(24*16)))*4,56*1,12*1,3 = 120 (т.)

Рассчитаем суммарное количество рейсовых запасов (формула 22):

P_з = 1811+219+ 120 = 2150 (т.)

Определим величину расхождений между полученными значениями водоизмещения:

ΔD = D’ - D^II (30)

ΔD = (69400 – 64850) / 69400 = 4,56 % < 5%

Определим чистую грузоподъемность во втором приближении:

D_ч’’ = D’ -P_к -P_м - P_з (31)

D_ч’’ = 69400 – 13152 – 748 – 2150 = 53350 т

Определим регистровую вместимость судна:

- валовую:

BRT = 0.7 * D^II (32)

BRT = 0.7 * 64850 = 45395 рег.т.

- чистую:

NRT= 0,39 * D^II (33)

NRT = 0.39 * 64850 = 25292 рег.т.

Таблица 6

Характеристики и исходные данные	Dч, V, т узлы
	48800			50800			52800
	14	15	16	14	15	16	14	15	16
D’	69400	69400	69400	72100	72100	72100	75000	75000	75000
Dw	55500	55500	55500	57700	57700	57700	60000	60000	60000
Dч	48800	48800	48800	50800	50800	50800	52800	52800	52800
D0	13900	13900	13900	14400	14400	14400	15000	15000	15000
Ne	14967	18408	22341	15261	18770	22780	15562	19140	23229
gм	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Рм	748	920	1 117	763	938	1 139	778	957	1 161
Рк	13152	12980	12783	13637	13462	13261	14222	14043	13839
kе	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01
Nэкс	15116	18593	22564	15413	18957	23007	15717	19332	23461
ат	143	143	143	143	143	143	143	143	143
qт	51,88	63,81	77,44	52,90	65,06	78,96	53,94	66,35	80,52
kшт	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14
Рст	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33
Рт	1811	2080	2368	1847	2121	2414	1883	2163	2462
ав	23	23	23	23	23	23	23	23	23
qв	8,34	10,26	12,46	8,51	10,46	12,70	8,68	10,67	12,95
Рв	219	252	286	223	257	292	228	262	298
nэк	20	20	20	20	20	20	20	20	20
qпр	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56
Рпр	120	112	105	120	112	105	120	112	105
Рз	2 150	2 444	2 759	2 190	2 489	2 811	2 231	2 536	2 865
D''	64850	67144	69459	67390	67689	68011	70031	70336	70665
BRT	45395	47001	48621	47173	47383	47608	49022	49235	49465
NRT	25292	26186	27089	26282	26399	26524	27312	27431	27559
∆D	4,56	3,25	-0,09	6,53	6,12	5,67	6,63	6,22	5,78
D''ч	53350	53056	52741	55510	55211	57789	57769	57464	57135

Диаграмма: мощность главного двигателя

3. Расчет важнейших стоимостных характеристик судна и производствено-финансовых показателей его использования.

3.1 Расчёт провозоспособности и потребного числа судов.

Провозная способность судов и их количество, потребное для освоения перевозок, определяется при помощи расчёта элементов рейса судов.

Общее время рейса судна на линии:

t_p = t_x + t_cm (34)

где: t_x – ходовое время рейса

t_cm – стояночное время рейса_.

Определим ходовое время рейса судна на линии:

t_x = (L – L_огр) / 24*v + L_огр /24* V_огр + t_доп (35-а)

t_x = ((7725-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))=23,03 (сут)

Определим стояночное время рейса судна на линии:

t_cm = 2*α*β* D_ч / М_в (35-б)

t_cm = 2 * 0,73* 2,7 * 48800/14494 = 13,36 (сут.).

Полученные результаты подставляем в формулу 34:

t_p = 23,03+13,36 = 36,39 (cут.).

Определим количество рейсов за эксплуатационный период:

r = T_э / t_p (35-в)

где: T_э – эксплуатационный период работы судна, принимается, согласно дедвейта судна, равным 337 суток (Приложение, таблица № II.5)

r = 337 / 36,39 = 9,26 рейсов

Определим провозную способность судна:

П = α * β * D_ч * r (36)

П= 0,73* 2,7 *48800* 9,26=896550,26 т.

Определим потребное количество судов на линии:

n_c = ∑Q / П (37)

n_c = 1755000/896550,26= 1,96 судов

Определим коэффициент ходового времени:

E_x = t_x / t_p (37-а)

E_x = 23,03/36,39 = 0,63

Определим среднесуточную скорость судна:

V_э = L / t_x (37-б)

V_э = 7725 / 23,03 = 335,44 (миль/сут.).

Определим производительность 1т. грузоподъемности в валовые сутки эксплуатации:

Мв =α * V_э * E_x (37-в)

Мв = 0,73* 335,44 * 0,63 = 156,02 (т.-миль / тнж-сут.).

Мв=∑Ql/(∑Dч*Tэ*Nс)

Мв=5022765000/(48800*337*1,96)=156,02(т.-миль / тнж-сут.)

Результаты расчётов сводим в таблицу №7:

Составим графические зависимости по функции от технической скорости показателей t_р , r, П, n_c, Е_х, Мв:

Таблица 7

Характеристики	48800			50800			52800
	14	15	16	14	15	16	14	15	16
tх	23,03	21,50	20,17	23,03	21,50	20,17	23,03	21,50	20,17
tст	13,36	13,36	13,36	13,91	13,91	13,91	14,45	14,45	14,45
tр	36,39	34,86	33,53	36,94	35,41	34,07	37,48	35,96	34,62
Тэк	337	337	337	337	337	337	337	337	337
r	9,26	9,67	10,05	9,12	9,52	9,89	8,99	9,37	9,73
П	896550,26	935805,53	973086,11	919460,24	959096,16	996690,67	941700,96	981677,53	1019548,68
nc	1,96	1,88	1,80	1,91	1,83	1,76	1,86	1,79	1,72
εх	0,63	0,62	0,60	0,62	0,61	0,59	0,61	0,60	0,58
νэ	335,44	359,26	383,05	335,44	359,26	383,05	335,44	359,26	383,05
μв	156,02	162,86	169,34	153,71	160,34	166,62	151,47	157,90	163,99