4.3 Контейнеры

Перевозки в контейнерах в последнее время занимают значительную часть перевозимых грузов. Наиболее широкое использование в межгосударственных перевозках находят 20 – футовые контейнеры международного стандарта класса ИСО. Они имеют размеры: длина 6058мм, ширина 2438мм, высота 2438мм. В расчётах прочности корпуса и остойчивости корабля их массу принимают равной 24 т, а в эксплуатационных(коммерческих) расчётах среднее значение гружённого контейнера принимают равным 14,4 т. Общий вид крупнотоннажного контейнера международного класса ИСО приведён на рисунке 4.1 . [7]

Рисунок 4.1 Общий вид крупнотоннажного 20-футового контейнера международного класса ИСО

5 Определение водоизмещения и основных характеристик в первом приближении

5.1 Определение водоизмещения проектируемого судна

В первом приближении целесообразно определять искомое водоизмещение судна используя понятие коэффициента утилизации грузоподъёмности. [6]

, где - коэффициент утилизации

- грузоподъёмность судна прототипа

- водоизмещение судна прототипа в полном грузу

Подставляя значения получим:

Считаем что коэффициент утилизации проектируемого судна будет как у прототипа, тогда искомое водоизмещение в первом приближении будет равно[6]:

т.

5.2 Определение главных размерений

Главные размерения получим используя уравнение плавучести. [6]

Для этого необходимо задаться безразмерным отношением

L/B; B/T; H/T

Используем данные судна прототипа:

Тогда:

Для обеспечения остойчивости по рекомендации руководителя примем ширину судна равной 12,9 м.

Тогда с помощью уравнения плавучести компенсируем увеличение ширины изменением осадки:

Полученные главные размерения:

L₁=73,56 м.

B₁=12,9 м.

Т₁= 3,03 м.

H₁=4,9 м.

Корректируем соотношения главных размерений

Для обеспечения общей продольной и общей поперечной прочности судна, правила Регистра регламентируют соотношение главных размерений. [9]

Район плавания: R ₂ -RSN – L / Н < 21

В / Н < 3

L₁/H₁ = 15

B₁/H₁ = 2,63

Cоотношения главных размерений соответствуют правилам Регистра.

5.3 Корректировка коэффициента общей полноты

Коэффициент общей полноты зависит от относительной скорости судна.

=0,584 =0,824

Примем δ = 0.810 - как у судна прототипа.

6 Определение нагрузки масс судна

Нагрузка масс является важнейшим показателем, который влияет практически на все мореходные и эксплуатационные качества судна. Её расчёт ведётся на всех стадиях проектирования от эскиза до рабочего проекта.

Обычно, в начальных стадиях проектирования, всю нагрузку представляют в виде укрупненных ее разделов и записывают уравнение масс в виде[6]:

D = m_ко+ m_м+ m₁₁+ m₁₄+ m₁₅+ m₁₆+ m₁₇

где m_ко - масса корпуса оборудованного; m_м - масса механизмов; m_i - масса i-го раздела нагрузки.

6.1 Нагрузка масс в первом приближении

Таблица 2.1 – Нагрузка масс в первом приближении

№	наименование	формула	масса,т
1	корпус оборудованный	Мко=Рko*D1	609,91
2	механизмы	Ммех=Рмех*N1	91,98
3	водоизмещение порожнём	Dпор=Мко+Ммех	701,89
4	запас водоизмещения	Мзв=0,02*D	47,74
5	Dпор+Мзв	∑3П.+ 4П.	749,64
6	Груз перевозимый	М14	1600,00
7	Запасы топлива,воды, масла	М16=q*K1*k2*N*t	58,03
8	Экипаж, провизия, вода	М15=Мэ+Мпр+Мв+Мо	20,12
9	Переменные жидкие грузы	Мпр+Мсв	30,00
10	Дедвейт	∑6+7+8+9(П.)	1708,15
	Водоизмещение в грузу	∑5П.+10П.	2457,79

Пояснение к таблице 2.1:

1. Масса корпуса оборудованного.

Определяется с помощью измерителя по прототипу[6]:

Тогда масса корпуса оборудованного проектируемого судна[6]:

М_ко=Р_ко*D₁=0,255*2388 = 609.91 т.

2. Масса механизмов. [6]

Масса энергетической установки определяется по формуле адмиралтейского коэффициента[6]:

(определяется по прототипу)

Тогда масса механизмов проектируемого судна:

М_м=Р_м*N=P_m*(D^2/3*V³)/Ca

3. Запас водоизмещения принимается для компенсирования небольших просчётов в расчёте нагрузки масс.

Определяется по отраслевому стандарту ОСТ.5Р-0216-2002

М_зв = 2%*D_пор

Однако в процессе выбора основных элементов судна, когда искомой величиной является полное водоизмещение, удобнее пользоваться зависимостью mзв= pзв*D, где p_зв - измеритель запаса водоизмещения **), его принимают 0,010...0,025. [9]

М_зв=0,02*2388=47т.

4. Груз перевозимый

По техническому заданию грузоподъёмность проектируемого судна ровна 1600т.

Тогда м₁₄=1600т.

5. Запасы топлива, воды, масла.

Масса запасов топлива, масла и питательной воды для котлов:

где q_т - удельный расход топлива главными двигателями. Для двигателей внутреннего сгорания можно принять q_т =0,17...0,19 кг/кВт ч; k₁ - коэффициент морского запаса, связанный с непредвиденными гидрометеоусловиями и возможными изменениями скорости хода и курса, его можно принять 1,15...1,20; k₂ - коэффициент, учитывающий увеличение расхода топлива на работу вспомогательных механизмов, на запас смазки и питательной воды, на стояночные режимы, его можно принять равным 1,1...1,2; A - автономность по запасам топлива в сутках; t = 24А - автономность по запасам топлива в часах. [6]

т.

6. Экипаж, провизия, вода. [6]

m₁₅ = m_э+ m_пр+ m_в+ m_о .

Масса экипажа[6]:

m_э = 0,12nэ=1,5т.

n_э - число членов экипажа; 0,12 т - средний норматив массы одного члена экипажа.

Масса запасов провизии:

m_пр = 0,004nэ A=0,48т.

где 0,004 т - средний норматив запаса провизии на одни сутки.

Масса пресной питьевой и мытьевой воды[6]:

mв =0,15nA=18т.

где 0,15 т - минимальная норма расхода пресной воды на одного человека в сутки.

Масса пищевых и твердых отбросов определяется по норме 1,2 кг на человека в сутки:

m о=0,0012nэ A

7. Масса переменных жидких грузов

Масса складывается из массы сточно-фановых и подсланевых вод. Массу сточно-фановых вод принимают равной массе пресной воды. Массу подсланевых вод принимают равной 12 т при мощности энергетической установки до 2000 кВт и 15 т при большей.

Полученное водоизмещение судна по нагрузке масс m = m _n + DW не совпадает с водоизмещением D₁ , определенным по уравнению плавучести[6]

т

Это несовпадение должно быть меньше 0,5%.

погрешность > 0.5 следовательно требуется второе приближение.