Устройство и оборудование судов

t_c - время, на которое рассчитывают запас топлива, сутки;

q - удельный расход топлива главными механизмами на 1 л.с. в час, кг 

      Удельный  расход топлива для энергетической установки принимаем 0,172 кг/л.с.×ч 
 
 
 
 
 

      Множитель (1+k₁+k₂+k₃+k₄)= К включает следующие коэффициенты:

k₁ - коэффициент, учитывающий расход топлива на вспомогательные механизмы; = 0,15 - 0,2; принимаем 0,158

k₂ - коэффициент, учитывающий расход топлива на хозяйственные нужды; = 0,05 - 0,1; принимаем 0,05

k₃ - коэффициент, учитывающий расход топлива на стоянках; = 0,05 - 0,1; принимаем 0,05

k₄ - коэффициент, учитывающий штормовой запас; = 0,05 - 0,1; принимаем  0,05 

      Запас смазки, необходимый для работы механизмов, принимают на то же время в долях  от запасов топлива: для установок с двигателями внутреннего сгорания 0,02 - 0,04; принимаем 0,02 

      Общий коэффициент, учитывающий расход топлива  на различные нужды, и запас смазки равен k = 1,4 

      Итого - запас топлива и смазки (т/л.с.) на весь рейс можно определить по такой  формуле: 

                  q₁ = k 24t_cq10^-3 = 1,4*24*15*0,172*10^-3 = 0,086  

      Вес дедвейта без запасов топлива  и смазки DW⁰ определяем в общем виде из выражения: 

DW⁰ = Р_эк+Р_зап+Р_вод+Р_фек = 2,2 + 0,4 + 7+ 1,6 = 11,2т,    где 

Р_эк - вес членов экипажа, определяемый по формуле: 
 
 

Р_эк= n_экg_эк = 20*0,11 = 2,2 т. 

      Число членов экипажа n_эк на судне принимаем по штатному расписанию и составляет 20 человек.

      Вес одного члена экипажа принимают  g_эк = 0,1¸0,12 т, принимаем 0,11 

      Вес запасов провизии (сухой и мокрой) вычисляем по формуле: 

Р_зап = n_эк g_пасt_c1 = 20*0,004*5 = 0,4т, где 

n_эк - число членов экипажа, находящихся на судне;

  g_пас - вес провизии на 1 чел. в сутки, принимаем 4 кг

t_c1 - время между пополнениями запасов провизии; принимаем 5 суток. 

      Вес запасов питьевой и мытьевой воды для современных судов, плавающих в бассейнах со строгим гигиеническим режимом, определяют по формуле 

            Р_вод = n_эк×g_п.в×t_c2+n_эк×g_м.в×t'_c2 = 20*0,04*5 + 20*0,03*5 = 7 т , где 
 
 
 
 

n_эк - число экипажа на судне;

g_п.в - вес питьевой воды на 1 чел. в сутки, кг; в соответствии с  санитарными Правилами принимаем 40кг

t_c2 - время между приёмами питьевой воды, сутки; принимаем 5 суток

g_м.в - вес мытьевой воды на 1 чел. в сутки, кг; в соответствии с  санитарными Правилами принимаем 30кг

t'_c2 - время между приёмами мытьевой воды, сутки; принимаем 5 суток 

      Вес питьевой и мытьевой воды, приходящейся на одного человека в сутки, определяется санитарными нормами. 

      Вес сточных вод определяют по формуле 

      Р_фек= n_эк×g_фек×t_c3 = 20*0,016*5 = 1,6т,  где 

g_фек - количество фекально-сточных вод, приходящихся в сутки на 1 чел.; в соответствии с  санитарными Правилами принимаем 16кг. 
 
 

Далее следует задаться коэффициентом полноты d и отношениями главных размерений - из прототипа: 

                 

так что 

L=d×B;  T=b×B;  H=c×T=b×c×B. 

Тогда уравнение весов при заданной мощности примет следующий вид: 

      LBTgd=p_к×LBH+(p_м+q₁)×N +DW⁰+DLBTgd

или 

      (1-D)×LBTgd=p_к×LBH+(p_м+q₁)×N +DW⁰, где 
 

      Поскольку известен вес корпуса прототипа Р_к0 и его главные размерения L₀ B₀ H₀, то искомый относительный вес корпуса можно определить по формуле 

p_к = Р_к0/ L₀B₀H₀ = 1293/(135*16,5*5,5) = 0,105 

      p_к - относительный вес корпуса, т/м ³;

LBH - расчётные главные размерения судна - длина, ширина и высота борта, м; 
 
 
 
 
 

      Поскольку также известен вес машинной установки  и движителей прототипа Р_м0 и мощность его главных механизмов N₀ , то искомый относительный вес механизмов можно определить по формуле 

      р_м = Р_м / N = 52,6 / 1800 = 0,029 

      p_м - относительный вес всей энергетической установки судна, приходящийся на 1 л.с. мощности главных механизмов, т/л.с.;

      N - мощность главных механизмов, л.с. 
 

После замены в этой формуле значений L, T и H на их безразмерные отношения формула примет следующий вид: 

      (1-D)×d×B×B×b×Bgd=p_к×d×B×B×c×b×B+(p_м+q₁)×N+ DW⁰,  

или 

(1-D)×d×b×B³×gd=p_к×d×c×b×B³+(p_м+q₁)×N+ DW⁰,  

далее 

B³×[(1-D)×d×b×gd-p_к×d×c×b]=(p_м+q₁)×N+ DW⁰,  

откуда 

 
 
 
 
 

где

D - запас водоизмещения под днищем судна; принимаем 3%

N - суммарная мощность проектируемого судна, кВт

γ - удельный вес воды, который принимается  в пределах от 1,000 до 1,025 тс/м³, принмаем 1,000  

      После того как найдена ширина судна, определяем остальные его размерения, используя  принятые ранее безразмерные величины d, b, c. 

      L= d×B = 8,18*16,0 = 110м;    T=b×B= 0,21*16,0 = 3м;   H=c×T=1,56*3=4,68м 

      Затем вычисляем водоизмещение судна 

      D = L×B×T×g×d = 110*16,0*3*1,0*0,851 = 4493,28 м³. 
 
 
 
 
 

      Составляем  весовую нагрузку судна и сравниваем полученные данные. 

D=P_к+Р_м+Р_т+DW⁰+DD=1820,33+82,8+153+11,2+0,03*4493,28=4496,6т,  где

=

Р_т= g₁*N = 0,085*1800=153 

   Расхождение в полученных результатах  составляет  1%, что не превышает  допустимых 3%.

  

   Выбор двигателей производится исходя из необходимости

использования на данном судне, в целях обеспечения  безопасности плавания, двух главных  двигателей.

 

   Из  таблицы дизелей выбираем двигатель:

           Фирма-изготовитель: «Кокериль»

           Марка дизеля: Г60

 n = 375 об/мин

            Мощность Ne = 900 л.с.  

   Таким образом, суммарная мощность  энергетической установки проектируемого  судна составляет 2*900 = 1800 л.с., что  с гарантированным запасом покрывает  рассчитанную потребность. 

   При одновременном использовании двух машин на максимальной проектной скорости и в полном грузу,  каждый из двигателей будет работать в режиме примерно 85 - 90 % от максимальной мощности, что является благоприятным условием для их надёжной эксплуатации.

                          

      1.5. Разработка эскиза общего расположения