test1_Part_4-12

65

– довжина будь-якого відсіку не повинна бути більшою 30 м. Перебірки форпіка, ахтерпіка і машинного відділення на наливних суднах

встановлюються аналогічно суховантажним суднам. Решта перебірок встановлюється відповідно до регламентованої Правилами довжини відсіку в залежності від наявності поздовжніх перебірок і довжини судна:

lвідс ≤ 0,1L – за відсутності поздовжніх перебірок;

lвідс ≤ 0,15L – за наявності однієї поздовжньої перебірки; lвідс ≤ 0,2L – за наявності двох поздовжніх перебірок.

При цьому відстань між сусідніми перебірками, враховуючи відбійні, не повинна перевищувати 16 м (на поздовжньому розрізі відбійні перебірки не викреслюються). Число поздовжніх перебірок встановлює проектувальник за умов забезпечення остійності.

Висота трюму суховантажного судна не повинна бути більше 6 м з тим, щоб попередити руйнування нижніх шарів вантажу.

Для забезпечення можливості роботи у твіндеках автонавантажувачів висота твіндеку не повинна бути меншою 3 м.

Висота платформи диптанка обирається в залежності від його об’єму. У диптанку відсутнє друге дно.

Наливні судна завжди однопалубні. У трюмній частині вони можуть мати вантажне насосне відділення, яке розташовується поруч з МВ, і два відстійних танки загальною ємністю 2...3 % від повної вантажомісткості.

Певна кількість поперечних і поздовжніх перебірок, а також палуб і платформ утворюють трюми, твіндеки, танки, диптанки, форпік, ахтерпік, машинне відділення, вантажне насосне відділення, цистерни подвійного днища. Крім цього, на сучасних танкерах передбачається розташування танків ізольованого баласту (ТІБ), а іноді замість поздовжніх перебірок – ще і підпалубні цистерни для зменшення ширини вільної поверхні вантажу.

66

4.2 Креслення епюри ємності і розрахунки по ній. Таблиця ємності

Епюра ємності викреслюється під поздовжнім розрізом судна у такому масштабі площ, щоб лінія площ теоретичних шпангоутів по верхню палубу була якомога ближче до основної лінії корпусу. Масштаб площ і лінійний масштаб повинні бути зручними для користування. Відкладені площі теоретичних шпангоутів сполучаються пологою лінією, яка утворює епюру ємності. Лінії поперечних перебірок з поздовжнього розрізу переносяться на епюру ємності і виділяють окремі відсіки, приміщення, цистерни тощо.

Крім надписів найменувань приміщень на епюрі проставляють значення теоретичного об’єму Wт і об’єму під вантаж Wв у кожному приміщенні під

вантаж, паливо або баласт у вигляді W = Wт .

Wв

Об’єм під вантаж визначають як Wв = Wт kв, де kв – коефіцієнт використання теоретичного об’єму під вантаж.

Для УСВ приймають – kв = 0,9...0,92, для наливних суден – kв = 0,95, для цистерн – kв = 0,98.

Епюра ємності з поздовжнім розрізом з усіма надписами і розмірами на ній наведена на рис. 4.1.

Розрахунок об’ємів і абсциси центра об’ємів виконується наступним чином. Будь-яке приміщення, зображене на епюрі ємності, розбивається на елементарні фігури – прямокутники і трикутники. Сума площ цих фігур дає об’єм приміщення, а сума їх статичних моментів, поділена на загальну площу, дає абсцису центра об’єму відносно обраної осі I-I. Якщо до розрахункової абсциси додати її відстань до мідель-шпангоута, то будемо мати абсцису центра об’єму, або центра маси вантажу для цього об’єму. Схема розрахунку наведена на рис. 4.2.

Площі визначаються: S1 = 12 lвідсa1 ; S2 = lвідсa2 ; S3 = 12 lвідсa3 .

Величини lвідс, а1, а2 і a3 підставляються в формули у натуральному вигляді. Абсциса центра ваги визначається як

69

Після цього на кінцях відрізку АВ, який визначає у масштабі довжину відсіку, встановлюють перпендикуляри, на яких відкладають відповідні аплікати з носового перерізу ZH′ і з кормового ZK′ і кінці їх з’єднують прямою.

Від кормової (носової) перебірки відкладають абсцису х' і встановлюють перпендикуляр до перетинання з лінією, яка з’єднує кінці аплікат. Виміряна на ньому величина і буде аплікатою центра відсіку zвідс.

Дещо простіше можна розрахувати аплікату об’єму відсіку по одному поперечному перерізу, побудованому на відстані х' від кормової (носової) перебірки в залежності від того, яка з них використовувалася як вісь порівняння (I-I рис.4.2). Апліката центра, розрахована по цьому перерізу, буде аплікатою центра об’єму відсіку.

Розраховані об’єми і координати центрів об’ємів записуються у таблицю ємності судна у тому порядку, який наведений в табл. 4.2.

Таблиця 4.2. Таблиця ємності відсіків суховантажного судна.

70

За наявності диптанка або бункерів вони записуються в таблицю після ахтерпіка і суми об’ємів по ним не підраховуються.

Для наливних суден після днищових цистерн записуються танки ізольованого баласту. Їх об’єми підсумовуються окремо.

Контрольні запитання

1.Які розрахунки і як виконуються по епюрі ємності?

2.Від чого залежить кількість водонепроникних перебірок на суховантажному і наливному суднах?

3.Від чого залежить і як розраховується довжина машинного

відділення?

4.Як розраховується апліката центра об’єму відсіку?

71

5. ЗВ’ЯЗОК МІЖ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПРОЕКТОВАНИХ СУДЕН І ОПОРОМ ВОДИ

Проектувальник повинен уміти обрати елементи судна, які забезпечують окрім усього іншого мінімальну потужність ЕУ, і при цьому мати чітку уяву про те, до яких наслідків може привести зміна попередньо обраних елементів.

Як відомо, опір води R рухові судна складається з опору тертя Rт, опору форми Rф і хвильового опору Rхв [15]

R = Rтр + Rф + Rхв.

При розрахунках опору його звичайно розбивають на дві складові частини – опір тертя Rт і залишковий опір Rз

R = Rт + Rз.

Слід зауважити, що, як відомо, у тихохідних суден у загальному опорі в процентному відношенні переважає опір тертя; а у швидкохідних внаслідок підвищення хвильового опору, – залишковий.

5.1 Взаємний зв’язок елементів судна і опору тертя.

Як відомо, формула для визначення опору тертя має вигляд [15]

Rт = ζ f ρ2v2 Ω.

Значення густини води ρ і швидкості руху v не залежить від форми судна, тому впливати на опір тертя можна тільки за рахунок коефіцієнта тертя

ζf = f(Re) і змоченої поверхні Ω.

При варіюванні елементів судна його довжина змінюється не більше ніж на 15...20 %, що визначає відносну сталість чисел Рейнольдса Re. Крім того,

залежність ζf від Re достатньо слаба, що дає можливість приймати ζf = idem для усіх варіантів проекту.

Тому можна записати, що Rт = f(Ω), а сама змочена поверхня Ω за формулою Тейлора визначається, як Ω = k DL , де k – числовий коефіцієнт, D

– водотоннажність, L – довжина судна.

У цьому випадку для двох варіантів проекту судна, один з яких позначимо індексом "нуль", у припущенні, що D = D0 = idem, є справедливим відношення

Користуючись цим співвідношенням, можна записати ланцюжки взаємозв’язків [2], які наочно вказують на залежність Rт від елементів проекту судна:

δ↑ → l↓ → Ω↓ → Rт↓; L/B↑ → l↑ → Ω↑ → Rт↑; B/T↑ → l↑ → Ω↑ → Rт↑.

Таким чином, аналіз приводить до висновку, що найбільш значущою у даному випадку є залежність (див. 5.1)

Rт = f(Ω) = f(l) = f(L/B).

5.2 Взаємний зв’язок елементів судна і залишкового опору

У попередніх розділах урахування вимог до ходовості визначалося вибором значень l і L/B. Взагалі цих параметрів замало, бо в різних діапазонах чисел Фруда Fr діють різні закономірності впливу параметрів форми корпусу на залишковий опір. Для пояснення цих закономірностей поділимо усі судна на 3

групи [3] (рис.5.1.)

I група суден – тихохідні судна з Fr < 0,25.

ІІгрупа – середньошвидкісні судна з 0,25 < Fr < 0,35.

ІІІгрупа – швидкохідні судна з Fr > 0,35.

73

Рис.5.1. Швидкісні режими і приблизні межі Fr.

Для суден різних призначень діапазони швидкостей у вузлах можна показати наступним чином:

Компоненти залишкового опору (опір форми і хвильовий опір) не можуть бути відображені простими одночленними залежностями від елементів судна. У цьому випадку треба використовувати положення і рекомендації гідромеханіки.

Основним компонентом опору форми Rф є опір, обумовлений появою вихорів у кормі під час порушення ламінарного обтікання корпусу. Геометричним параметром, який визначає інтенсивність вихороутворення, є кривизна кормових гілок ватерліній, яка безпосередньо пов’язана з довжиною кормового загострення Lк (рис. 5.2).

Для визначення мінімального допустимого значення Lк, який гарантує відсутність інтенсивного вихороутворення, використовується формула Бекера [2]

Lк = 4,1 w = 4,1 βBT .