Расчет параметров судна

1. Суммарный грузопоток

∑Q= Q₁ + Q₂ + . . .+ Q_n , т.                                                                                   (2)

Q = 830000+790000 =1620000 т

2. Суммарный грузооборот

∑Ql = Q_l * l₁ + Q₂ * l₂ + . . . + Q_n* l_n                                                                     (3)

∑Ql = 830000*2013+790000*598 = 2143210000 т-миль

3. Средняя дальность перевозки 1т груза

l =  (∑Ql)/ ∑Q                                                                                                       (4)

l = 2143210000/1620000 = 1322,9 миль

4. Протяженность линии  

L= l₁ + l₂ + . . . +l_n                                                                                                                                                        (5)

L = 2013+730+598+830 = 4171 миль 
 

5. Коэффициент использования грузоподъемности 

α = Q₁*L₁+Q₂*L₂/ Q_min*L+ΔQ*l_гр^maxQ *2                                                              (6) 

                            2143210000

α   =  ^{______________________________________________________}  =  0,62

         790000*4171+(830000 – 790000)*2013*2 

6.       Коэффициент сменности грузов 

β = L/ l                                                             (7)

β = 4171/1322,9=3,15 

7.       Коэффициент интенсивности загрузки  судна 

I= α * β                                                             (8)

I = 0,62*3,15 =1,953 

8.    Средневзвешенные  валовые нормы грузовых работ на линии в целом за рейс.

                                          _{п.п.            п.в.                  п.п.                п.в.}

 Мв = 2*(Q₁.+ Q₂.)/ ( Q₁/Мв + Q₁ / Мв + Q₂/Mв + Q₂/Мв)                                (9) 

                                       2 * (830000+790000)

 Мв =  ^{_________________________________________________________________________________________}     =

            ((830000/3000)+0,15*3000)+830000/1350+790000/715+790000/1320)

       = 25538,11 тонн/сут  

9.        Транспортная мощность линии 

Nл = Мв * L                                                                                                        (10)

Nл = 1064*4171= 4437944 т-миль/сутки  
 
 

2. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ  ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ  К ТИПУ СУДНА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК. 

2.1.Основные  требования к типу  судна. 

Для изложения основных требований к  типу судна резюмируются выводы предыдущих подразделов. В первом приближении можно сформулировать следующие характеристики типа судна:

2.2. Обоснование границ  варьирования и  выбор вариантов  типа судна 

В соответствии с данным режимом эксплуатации необходимо выбрать грузоподъемность и скорость судна.                        

При разработке вариантов по чистой грузоподъемности необходимо учитывать следующие факторы:

— глубины  на трассе следования и в портах захода;

— дальность  перевозок;

- нормы  грузовых работ. 

  Dmax= T³max/ t³отн , где                                                                        (11)

          D max= (9,0-0,4)^3 /0,3^3 = 729/0,027 = 23557 т.

Тмах- допустимая осадка судна, рассчитывается по формуле:

      Tmax= h-Δh, м, где                                                                                  (12)

          Т max =  9,0-0,4 = 8,6 м

h- ограниченная  глубина на трассе или в  портах,

Δh- запас на заносимость фарватера, принимаемый  равным 0,4 м.

tотн- относительная  осадка, равная 0,28- 0,3м.

      Максимальное  значение дедвейта судна:

          D′w= η_D* Dmax                                                    (13)

          D′w =  0,8*23557 = 18845 т. =18850 т.

где: η_D- коэффициент утилизации водоизмещения, принимается равным 0,65-0,85, причем меньшему дедвейту и более высоким скоростям соответствует меньшее его значение.

Допустимое  значение чистой грузоподъемности судна:

      Dч= η_Dw* D′w                                      (14)

          Dч= 0,92 * 18850 = 17342 т. =17350 т.

где: η_Dw  - коэффициент утилизации дедвейта, принимается в пределах 0,88-0,95, где большему значению дедвейта соответствует больший коэффициент.

Рассчитанное  таким путем значение чистой грузоподъемности может приниматься одним из пределов варьирования. Из таблицы П. 1 выбираем интервал варьирования для рассчитанной чистой грузоподъемности  1500 т., так как минимальная партионностть 10000 т, а Dч = 17350 т принимаем за нижний предел варьирования.

Исходя из этого  три варианта Dч:

Dч1 = 17350 т. 

Dч2 = 18850 т.

Dч3 = 20350 т.

Установив значение чистой грузоподъемности, определяются следующие характеристики:

      - валовая грузоподъемность судна

      D^/w= Dч/ η_Dw  , т                                                 (15)

          D^/w₁ = 17350/0,92 = 18858,69 т.    

      D^/w₂ = 18850/0,92 = 20489,13 т.

          D^/w₃ = 20350/0,92 = 22119,56 т.

      -водоизмещение  судна

      D^/ = D^/w/ η_D                                                                         (16)

      D^/₁ = 18858,69 /0,8 = 23573,36 т.

      D^/₂ = 20489,13 /0,8 = 25611,41 т.

  D^/₃ = 22119,56 /0,8 = 27649,45 т.

Выбор и обоснование  границ варьирования по скорости зависит  от провозной способности и расхода  топлива, мощности СЭУ и т.д.

Исходя из того, что скорость хода не должна быть ниже скорости современных судов, то нижним пределом скорости выбираем  V = 14 узлов.

Варианты по скорости принимаются с интервалом  1 узел, поэтому:

V₁ = 14 узлов

V₂ = 15 узлов

V₃ = 16 узлов

Из таблицы  П. 2  выбираем тип СЭУ - Среднеоборотный ДВС (так как судно небольших размеров). Удельный расход топлива - 140-145 гр/л.с. час

Приведенные расчеты и обоснования позволяют  составить таблицу вариантов  типа судна, для которого выполняются  все последующие расчеты. 

2.3. Определение водоизмещения  и дедвейта судна. 

Водоизмещение во втором приближении определяется из выражения:

      D^II= P_к + P_м+ P_з + Dч,                                       (17)

D^II=1697,8+250,25+222,92+4000=6170,97

где P к - масса  корпуса судна с оборудованием

      Рк = D₀ - Р_м                                           (18)

где D₀-  масса судна порожнем

      D₀ = D^/ - Dw^/                                                                                                                                                  (19)

D₀ = 23573,37-18858,7 = 4714,92 т                                                       

Рм - масса  СЭУ

        Рм = g_л * Nе                                                                                             (20)

g_{л -} относительная масса одновальных энергетических установок = 55 кг/л.с. Nе-суммарная номинальная мощность на фланцах валов главных ДВС либо на входных фланцах редукторов ПТУ и ГТУ

                                 Nе=0.02*D^0.5w*V³сд      л.с.                          (21)

Vсд - сдаточная  скорость судна, принимаемая на 5-7% выше технической и равна 15 узлам.         

        Nе = 0.02*18858 ^0,5 * (14*0,07+14)³ = 9233  » 9250  л.с.

Полученный  результат подставляем в формулу 20:

P_м = 9250*0,055 = 508,75 т

Полученный  результат подставляем в формулу 18:

P_k = 4714,92 – 508,75 = 4206,17  (т).

Р_з – масса запасов топлива со смазкой, котельной воды технического и продовольственного снабжения и прочих запасов. Рассчитывается по установленной схеме снабжения судна.

Снабжение  принимаем  в портах Санкт-Петербург  и Лондон.

Р_з = Р_т + Р_в + Р_пр                                                                                                 (22)