3. Обоснование расчетных вариантов проектного судна

1. Обоснование наибольшей грузоподъемности судна

При определении наибольшей допустимой судна в данной работе используется метод определения наибольшего значения грузоподъемности судна по допустимой глубине в портах схемы рейса и на пути следования. Глубины морского пути ограничивают размеры судна, в первую очередь осадку, а вследствие этого – и величину грузоподъемности судна. Этот метод основан на существующей эмпирической связи между осадкой и его грузоподъемностью.

Рассчитываем допустимую осадку загруженного судна , м:

где - наименьшая глубина на участках работы судна, м;

- безопасный запас под килем судна, (0,20,5) м. Он зависит от величины судна и грунта морского дна, где есть наименьшая глубина. Для большего судна и скальных грунтов запас под килем должен быть больше.

Определяем:

- наибольшее водоизмещение судна для допустимой осадки по формуле:

где - относительная осадка судна, которая определяется по данным судна-прототипа.

где осадка судна-прототипа, м;

–водоизмещение судна-прототипа для осадки , т.

- наибольшее значение дедвейта судна для осадки , т

где – коэффициент утилизации водоизмещения судна, который рассчитывается исходя из характеристик судна-прототипа по формуле:

где – дедвейт судна-прототипа, т.

- наибольшее значение чистой грузоподъемности судна для ограниченных глубин, т:

где – коэффициент утилизации дедвейта судна, который рассчитывается по характеристикам прототипа:

где – чистая грузоподъемность судна-прототипа, т.

2. Определение диапазона значений по скорости и чистой грузоподъемности проектных судов

В данной работе при обосновании проектного судна для работы на перспективном направлении используется вариантный метод. При вариантном методе необходимо предварительно установить диапазон значений по грузоподъемности и скорости, внутри которого предполагается нахождение оптимального значения и количество расчетных вариантов. Количество вариантов судов может меняться в значительных пределах. В настоящей работе следует, назначит 9 вариантов. Три варианта по грузоподъемности и три варианта по скорости.

Наличие вариантов судов по чистой грузоподъемности, выполняется в следующем диапазоне от максимального значения:

; ;

Для назначения вариантов по скорости судов необходимо учитывать:

• суммарную дальность схемы движения судов;

• интенсивность грузовых работ в заданных портах;

• стоимость одной тонны груза и т.д.

Для перевозки таких грузов как: руда, уголь, лес, зерно и т.д. назначение вариантов по скорости следует назначать в сторону уменьшения от скорости судна-прототипа.

3. Определение вариантов мощности главного двигателя судна

Определение мощности главного двигателя выполняется с учетом характеристики современных судов. Проведем расчеты для первого варианта типа судна.

Эффективная мощность главного двигателя судна () рассчитывается по формуле, кВт:

где – скорость по варианту, узл.

Двигатели разных типов имеют различия по роду топлива и масел, удельной величины их расхода, габаритам, веса, стоимости и расходам на обслуживание и т.д.

С учетом вышеизложенного, а также используя информацию из характеристик судна-прототипа и учитывая современные тенденции следует выбрать тип судового двигателя – двигатель внутреннего сгорания.

Зная эффективную мощность главного двигателя можно определить суточный расход топлива на ходу и строительную стоимость проектного судна.

Суточный расход топлива на ходу определяется по формуле:

где – коэффициент, изменяющий размерность с граммов в час на тонны в сутки;

–удельный расход топлива, принимается из интервала (180-230) грамм на 1 кВт в час. Эта величина зависит от типа главного двигателя.

Строительная стоимость проектного судна, долл.:

где К – стоимость одной тонны дедвейта и 1 лошадиной силы мощности главного двигателя (600)

Для каждого значения чистой грузоподъемности и технической скорости рассчитывают проектный дедвейт и водоизмещение по формулам:

Рассчитаем для первого варианта.

Результаты расчетов показателей вносим в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Результаты расчетов показателей по выбранным вариантам судов

Показатель и его ед. изм.	Чистая грузоподъемность, т Техническая скорость, узл.													Судно-прототип
	45603				51303				57004				47105
	11,4	12,9	14,3	11,4		12,9	14,3	11,4		12,9	14,3	14,3
	0,95	0,94	0,93	0,95		0,94	0,93	0,95		0,94	0,93	0,94
, т	48003	48514	49035	54004		54578	55165	60004		60642	61294	49880
	0,81	0,8	0,79	0,8		0,79	0,78	0,79		0,78	0,77	0,80
Д, т	59263	60642	62070	67504		69086	70724	75954		77746	79603	62555
, л.с./кВт	5412,5	7747,3	10684,3	5740,8		8217,3	11332,4	6051,3		8661,8	11945,4	10775,9
, долл.	38402490	38811027	39228350	43202801		43662405	44131893	48003112		48513783	49035437	39904000
, т/сутки	26,0	37,2	51,3	27,6		39,4	54,4	29,0		41,6	57,3	51,7