3. Обоснование расчетных вариантов проектного судна

3.1 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.

3.2 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.

3.3 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 (750)

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													Судно-прототип
	15966				17962			19958					15700
	Техническая скорость, узл.
	14	15,7	17,5	14		15,7	17,5		14	15,7	17,5	17,5
	0,95	0,94	0,93	0,95		0,94	0,93		0,95	0,94	0,93	0,79
, т	16806	16985	17168	18907		19109	19314		21008	21232	21460	19800
	0,81	0,8	0,79	0,8		0,79	0,78		0,79	0,78	0,77	0,78
Д, т	20749	21231	21731	23634		24188	24762		26593	27220	27870	25245
, л.с./кВт	5869,54	8321,80	11586,56	6225,63		8826,66	12289,49		6562,43	9304,17	12954,34	12443,16
, долл.	12604737	12738830	12875806	14180526		14331383	14485484		15756316	15923936	16095161	14850000
, т/сутки	25,36	35,95	50,05	26,89		38,13	53,09		28,35	40,19	55,96	53,75