Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 7

Hệ phương trình thiết kế tàu theo phương pháp truyền thống gồm 4 phương trình: phương trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa, phương trình tính nổi. Với hệ phương trình này ta tiến hành giải một cách “mò mẫm” vì số ẩn nhiều hơn số phương trình thiết lập được, thời gian thiết kế dài, khó thực hiện. Khi thiết kế, nếu kiểm tra lại không đạt ổn định ta phải quay lại bước xây dựng nhiệm vụ thiết kế nên tốn rất nhiều thời gian, không hiệu quả. Hệ phương trình thiết kế tàu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 7 Chương 7: Hệ phương trình thiết kế tàu theo quan điểm tối ưu Hệ phương trình thiết kế tàu theo phương pháp truyền thốnggồm 4 phương trình: phương trình trọng lượng, phương trình tốcđộ, phương trình sức chứa, phương trình tính nổi. Với hệ phươngtrình này ta tiến hành giải một cách “mò mẫm” vì số ẩn nhiều hơnsố phương trình thiết lập được, thời gian thiết kế dài, khó thựchiện. Khi thiết kế, nếu kiểm tra lại không đạt ổn định ta phải quaylại bước xây dựng nhiệm vụ thiết kế nên tốn rất nhiều thời gian,không hiệu quả. Hệ phương trình thiết kế tàu theo quan điểm tối ưuđược ra đời để khắc phục được những hạn chế của phương phápthiết kế cũ. Phương pháp thiết kế này bổ sung thêm vào hệ phươngtrình thiết kế truyền thống 2 phương trình mới: Phương trình ổnđịnh và phương trình lắc. Phương trình trọng lượng: P=Pi=Pv+Pm+Pc+Pnl+Plttp+Ptt+Pbt+Pl. (2.1) Trong đó: - Pv: trọng lượng vỏ tàu. - Pm: trọng lượng máy chính, máy phụ, hệ trục chân vịt. - Pc: trọng lượng cá (kể cả đá và muối). - Pnl: trọng lượng nhiên liệu. - Plttp: trọng lượng lương thực, thực phẩm (kể cả nước ngọt). - Ptt: trọng lượng thuỷ thủ đoàn. - Pbt: trọng lượng dầu bôi trơn. - Pl: trọng lượng của lưới. Tất cả các trọng lượng thành phần đều được tính bằng tấn. Phương trình nổi: P = D = .V = LBT.(2.2) Trong đó: - D: trọng lượng tổng cộng của tàu (T), lực này thẳngđứng hướng từ trên xuống, đặt tại trọng tâm tàu. - V: thể tích khối nước mà tàu chiếm chỗ (m3). - : trọng lượng riêng của nước biển (T/m3). - .V: được gọi là lực nổi, lực này cân bằng với trọng lượng D của tàu. Điểm đặt của lực này nằm tại trọng tâm của khối nước màtàu chiếm chỗ, hướng từ dưới lên. Phương trình sức chứa: V = Vi = Vm+Vc+Vp. (2.3) Trong đó: - Vm : thể tích khoang máy. - Vc : thể tích khoang cá. - Vp : thể tích các khoang còn lại. D2/3 V 3 Phương trình tốc độ: EPS = . (2.4) C0 Trong đó: - D: lượng chiếm nước (T). - V: tốc độ tàu (hl/h). - C0: hằng số hải quân. - EPS: công suất có ích trên trục chân vịt (ML). Phương trình ổn định Ổn định là một trong những tính năng hàng hải quan trọngbậc nhất của tàu. Để đảm bảo ổn định cho tàu nhất là tàu cá, là mộttrong những vấn đề bức thiết nhằm đảm bảo an toàn cho tàuthuyền, an toàn cho thuỷ thủ đoàn khi tàu tàu hoạt động trên biển. Muốn đánh giá một con tàu về mặt ổn định, thông thườngdựa vào các tiêu chuẩn ổn định. Tiêu chuẩn ổn định là thước đocần thiết về ổn định, mức ổn định cần thiết đối với tàu đang xét. Cónhiều tiêu chuẩn ổn định khác nhau như: tiêu chuẩn vật lý (điểnhình là tiêu chuẩn thời tiết của Liên Bang Nga), tiêu chuẩn thốngkê (điển hình là tiêu chuẩn của tổ chức quốc tế IMO-1974), tiêuchuẩn ổn định của Đăng Kiểm Việt Nam v.v.. tất cả các con tàuthiết kế chế tạo đều phải tuân theo các tiêu chuẩn này. Tiêu chuẩnđược áp dụng phổ biến nhất là tiêu chuẩn của tổ chức quốc tếIMO-1974. Trên cơ sở kết quả thống kê của gần 100 tàu bị lật vàonhững năm 60, đem so sánh các đồ thị ổn định của các tàu bị lậtvới đồ thị của các tàu tốt cùng loại rút ra được đồ thị tối thiểu với 6điều kiện: 1. Chiều cao tâm ổn định ban đầu h00,35m. 2. Cánh tay đòn ổn định tĩnh tại 300 l300,2m. 3. Cánh tay đòn ổn định động tại 300 lđ300,055m. 4. Cánh tay đòn ổn định động tại 400 lđ400,09m. 5. Hiệu lđ40 - lđ30 0,03m. 6. Góc ứng với tay đòn ổn định tĩnh cực đại max 250÷300 Ưu điểm của tiêu chuẩn IMO là phù hợp với thực tế (nếuphương pháp thống kê chính xác), độ tin cậy khá cao, được ápdụng cho tất cả các loại tàu có boong. Tuy nhiên nó chỉ là kinhnghiệm nên thường lạc hậu, bảo thủ, không phát huy tính sáng tạo,hơn nữa 6 tiêu chuẩn này lại ngang quyền nhau, xuất phát từ mộtcông thức nên cồng kềnh, khó áp dụng, không chặt chẽ, khó phổbiến. Các tiêu chuẩn trên là các yếu tố quy định dạng đồ thị tốithiểu hay còn gọi là đồ thị Read. Đồ thị tối thiểu phân biệt: nhữngcon tàu đảm bảo ổn định khi đồ thị nằm trên đồ thi tối thiểu, cònnhững con tàu có đồ thị nằm dưới đồ thị tối thiểu sẽ không đảmbảo ổn định. l lđ l 0,2 lđ 0,1 0 30  ...