1.4. Эскиз общего расположения проекта судна

Эскиз общего расположения (рис.1.1) выполнен в оцененных выше размерениях на миллиметровке в масштабе 1:500 (без детализации и с упрощениями в изображении оборудования). Он включает в себя боковой вид с продольным разрезом подводной части, планы бака, юта и ярусов надстройки, где размещается заданный экипажа, планы палуб, трюма и платформ. На эскизе изображены поперечные и продольные переборки, палубы, водонепроницаемые платформы, двойное дно, отсеки, предназначенные для груза, судовых запасов и балласта, а также другие помещения, расположенные в пределах основного корпуса (румпельное отделение, цепные ящики, помещение подруливающего устройства и т.п.).

При выборе формы надводной части корпуса носовой оконечности учтено, что бак предназначен для защиты верхней палубы от заливания и забрызгивания при ходе на встречном волнении. Удовлетворительные результаты достигнуты при одновременном учете трех факторов: достаточного развала носовых шпангоутов в надводной части, высоты и протяженности бака по длине судна. Длина бака согласована с расположением грузовой части судна и длиной форпика. …

Рис.1.1. Эскиз общего расположения проекта (представляется)

2. Расчеты главных размерений судна

2.1. Система уравнений для расчета главных размерений судна в первом приближении

Для расчета главных размерений проектируемого судна воспользуемся развернутой системой уравнений, отражающих требуемые качества транспортного судна, а также рекомендованные в [2-7] статистические зависимости. При этом учтем, что данная система уравнений должна отвечать требованиям необходимости, достаточности и совместимости.

В качестве уравнений проектирования примем уравнения масс и плавучести, мощности главных двигателей, остойчивости, вместимости и параметрические отношения. Рассмотрим данные уравнения последовательно.

2.1.1. При составлении уравнения масс воспользуемся (см. табл.2.1) рекомендациями [2] и др. источников по уточнению масс стального корпуса и его оборудования, где значения новых измерителей определяются по прототипу:

g_ст = g_ст0 = Р_ст0 /(δ₀^1/3L₀^3/2В₀Н₀^1/2) =

g_об = g_об0 = Р_об0 /(L₀B₀H₀)^2/3 =

Составление уравнения масс Таблица 2.1

Статьи нагрузки	Нагрузка прототипа,т	Функцион. зависимости	Расчет измерит	Нагрузка проекта
1	2	3	4	5
Корпус с оборудованием	Ркоб0= 3874	-	-	-
- стальной корпус	Рст0=2409	Рст=gст(δ01/3L03/2В0Н01/2)	?	? δ1/3L3/2ВН1/2
- оборудование	Роб0=1465	Роб2 =gоб( LBH)2/3	?	? ( LBH)2/3
Судовая энергетич. уст-ка	Рсэу0=455	Рсэу=рсэуN	0,0924	0,0924N
Судовые энергетич.запасы	Рсэз0=832	Рсэз= рсэзN(R/vs)	3,078/104	0,1759N
Экипаж, провизия, вода	Рэпво=188	-	-	-
- экипаж и провизия	Рэп0	Рэк = рэпnэк	0,2	Pн =0,2*nэк
- пресная вода	Рпрв0	Рпрв = рпрвnэкА'	0,46	Pн =184*
Инвентарное снабжение	Ринв0=30	Ринв = Ринв0	-	Pсн =30*
Запас водоизмещения	Рзв0=56	-	-	рзв D*
Груз перевозимый	Ргрo=7315	-	-	Ргр=Pн =6800
Водоизмещение	D0=12750	-	-	D=∑Pi

В результате уравнение масс примет вид:

D=∑P_i (D, N, L,…)=?

2.1.2. В уравнении плавучести (D = kρδLBT) коэффициент выступающих частей k=1,005, а плотность морской воды ρ=1,025 т/м³. Таким образом, D=1,03LBTδ.

2.1.3. Уравнение мощности, как и в первом приближении, определяется адмиралтейсуой формулой:

N=k_ND^2/3=?D^2/3.

2.1.4. В качестве уравнения остойчивости используем выражение для относительной метацентрической высоты h/B, значения которой рекомендуется принять равными 0,04 для сухогрузных судов и 0,06 - для танкеров:

h/B = [к(α/δ)^1/2Т + 0,0862(α²/δ)(В²/Т) – ζН]/B_,

где значения к =0,49 - для сухогрузных судов и 0,50 - для танкеров.

Заметим, что по данным конкретного прототипа (сухогруза), правая часть этого выражения составляет 0,38. Такое же значение h/B можно принять и для прототипа.

Относительная аппликата центра масс судна в полном грузу в первом приближении также принимается по прототипу:

ζ=ζ₀=Z_g0 /Н₀)= 0,636.

В результате уравнения остойчивости для сухогруза примет вид:

0,038= [0,49(α/δ)^1/2Т + 0,0862(α²/δ)(В²/Т) –0,6336Н]/B

2.1.5. Уравнение вместимости в данном проекте составляется применительно к основному корпусу (Wкф), т.е. без учета вместимости надпалубных сооружений судна (см. табл.2.2): Wкф=δ_ппLBH= к_со W_i(N).

Составляющие уравнения вместимости Таблица 2.2

Составляющие вместимости, м3	Функцион. зависимости	Расчетные значения	Примечания
Грузовместимость судна Wгр	Wгр=f(Ргр)		µгр задано
Помещения СЭУ в осн. корпусе судна Wсэу	Wсэу = µсэуN		µсэу=µсэу0
Цистерны суд. энергетических запасов Wсэз	Wсэз=Рсэз /ксэз		ксэз=0,85 т/м
Цистерны пресной воды Wпрв	Wпрв =Рпрв/кпрв		кпрв=1,0 т/м3
Балластные цистерны Wбл	Wбл=aблкблWгр		кбл=0,98 т/м3
∑	-	∑Wi(N)	-

При этом учитывается следующее:

1. Коэффициент полноты подпалубного объема δ_пп=δ+Δδ, учитывает надбавку Δδ к значению коэффициента общей полноты судна (0,060 для сухогруза и 0,035 для танкера).

2. Коэффициент сухих отсеков к_со учитывает объемы в основном корпусе судна, не занятые грузом, судовой энергетической установкой, судовыми энергетическими запасами, пресной водой и балластом (помещения судовых устройств и систем, коффердамы, общесудовые кладовые и т.п.). Его рекомендуемые значения для сухогрузов и танкеров соответственно равны 1,05 и 1,06. Уточненные их значения применительно к данным конкретных судов-прототипов, рекомендованных табл.1, получены в результате решения их уравнений вместимости и составили 1,042 и 1,052 соответственно.

3. Грузовместимость сухогрузного судна определяется выражением W_гр=k_наб µ_грР_гр, (где k_наб=1 для судов с двойными бортами и 1.1 при наличии набора в трюме), а наливного (с учетом потери объемов на телесность набора, недолив и запаса на температурное расширение): W_гр=1,04Р_гр/ρ_гр.

4. Удельный объем помещений СЭУ принимается c учетом выполненного в п.1.1. РПЗ анализа, т.е ?: … [или по прототипу: (µ_сэу=µ_сэу0=W_сэу0/N₀)].

5. Переходный коэффициент к_сэз= 0,85 учитывает потери объемов на телесность набора, недолив, запас на температурное расширение, неудаляемые остатки и среднюю плотность судовых энергетических запасов (топлива, котельной воды, смазочного масла).

6. Теоретическая вместимость балластных цистерн (танков) W_бл=a_блк_блW_гр определяется наибольшим количеством балласта, которое может принимать судно в процессе эксплуатации для обеспечения требуемой посадки и остойчивости. На базе статистических данных для сухогруза a_бл=0,23 и для танкера a_бл=0,38. Коэффициент к_бл=0,98 т/м³ учитывает плотность морской воды и потери объемов на телесность набора, недолив и не удаляемые остатки.

В результате уравнение вместимости принимает вид:

LBH= f(N).

2.1.6. В качестве параметрических уравнений используем относительную длину судна ℓ и коэффициенты его полноты δ, α и . Их значения могут быть приняты с учетом данных собранной статистики, по близкому прототипу или по рекомендациям [2,3]:

.1. ℓ=cv_s^1|3, где коэффициент c=2,16 для сухогруза и 2,13 для танкера,

.2. δ=1,09-1,68Fr для сухогруза и δ=1,05-1,40Fr для танкера,

где Fr=0,514v_s/(gL)^1/2= 0,1644 v_s/L^1/2;

.3. α=0,96δ^1/2,

.4. =0,928+0,080δ.

В данном проекте значения параметров приняты с учетом следующих соображений: ….., В результате принимается:……………

Таким образом, составленная система уравнений проектирования имеет вид:

D=∑P_i (D, N, L,…)=?

D=1,03LBTδ.

N=?D^2/3.

0,038= [0,49(α/δ)^1/2Т + 0,0862(α²/δ)(В²/Т) –0,6336Н]/B

LBH= f(N).

ℓ=?

δ=?

α=?

=?