2 Определение водоизмещения и главных размерений судна

2.1 Определение водоизмещения

Для определения водоизмещения проектируемого судна используем понятие о коэффициенте утилизации:

D₀ = ₀ L₀ В₀ Т₀,

где L₀ - длина судна-прототипа

В₀ - ширина судна-прототипа

Т₀ - осадка судна-прототипа

₀ - коэффициент общей полноты судна-прототипа

=1,025 т/м³ - плотность морской воды

D₀ = 1,0250,83184,913,24,28 = 4086 т

Из формулы коэффициента утилизации находим водоизмещение проектируемого судна:

т

После нахождения водоизмещения судна в первом приближении можно найти главные размерения L, B, T, H.

Зададимся отношениями L/B, B/T, H/T по прототипу:

(L/B)₀ = 6,431, (B/T)₀ = 3,084, (H/T)₀ = 1,285

Используя уравнение плавучести:

и подставляя в него отношения L/B и B/T, можно найти ширину проектируемого судна в первом приближении:

м

отсюда:

м м м

Полученные значения необходимо откорректировать по следующим позициям:

1) отношение L/H регламентируется Правилами Российского Регистра Судоходства, что связано с обеспечением общей продольной прочности судна

Отношение L/H не должно превышать 18, полученное значение L₁/H₁=15,5.

2) Для обеспечения поперечной прочности отношение B/H не должно превышать 2,5

Полученное значение B₁/Н₁=2,4.

Вывод: главные размерения проектируемого судна соответствуют правилам Российского Регистра Судоходства.

2.2 Определение коэффициента общей полноты

Коэффициент общей полноты  влияет на ходкость судна (через число Фруда) и зависит от относительной скорости.

Вычисляем число Фруда для проектируемого судна:

,

где - скорость проектируемого судна (задана в техническом задании);

м/с² - ускорение свободного падения

для сухогрузных судов при Fr = 0,14…0,26 =1,09-1,68Fr0,12

=(1,09-1,680,21)0,12=0,740,12

=0,62…0,86.

Поскольку значение коэффициента =0,831 судна-прототипа входит в полученный предел значений, принимаем для дальнейших расчетов значение =0,831.

Находим водоизмещение проектируемого судна в первом приближении:

=1,0250,83185,413,284,3=4154т

2.3 Коррекция по ширине

Полученные выше вычисления справедливы, если проектируемое судно не имеет ограничений на главные размерения, связанные с путевыми условиями (глубиной фарватера, шириной судового хода в каналах или шлюзах, извилистостью судового хода в речных условиях).

Проверяем выполнение условия, связанного с шириной судового хода в шлюзах.

Ширина шлюзов Беломоро-Балтийского канала 14,1м, ширина проектируемого судна в первом приближении - 13,28 м. Учитывая, что зазор между стенками шлюза и бортами судна должен составлять не менее 0,3м, получим 14,1-0,3=13,8 м. Следовательно, найденная ширина судна в первом приближении удовлетворяет требованию по ширине шлюзов.

2.4 Коррекция по высоте надводного борта

Определение величины минимального надводного борта складывается из двух этапов. Сначала находится базисный надводный борт в зависимости от типа и длины судна. Затем вводятся поправки к этой величине, учитывающие отклонение характеристик проектируемого судна от аналогичных характеристик стандартного судна, для которого приведены табличные значения.

По найденной в первом приближении длине проектируемого судна (L₁=85,4м) определяем по таблице базисных надводных бортов судов неограниченного района плавания требуемую высоту надводного борта.

При данной длине она составляет 978 мм [3].

Для судов длиной менее 100 м базисный надводный борт должен быть увеличен на поправку, мм:

=7,5 (100-L)  (0,35-E/L),

где E,L - расчетная длина надстроек и длина судна, измеренные в метрах.

=7,5 (100-85)  (0,35-0,136)=24,08мм

Если коэффициент общей полноты  больше 0,68, то базисный надводный борт должен быть умножен на коэффициент k:

Высота в носу на носовом перпендикуляре , определяемая между грузовой ватерлинией и верхней кромкой открытой палубы у борта, должна быть для судов длиной до 250м не менее чем:

==3556мм

Фактическая высота

H_н.б^ф=Н-Т+S_стр=5,5-4,3+0,012=1,21 м

F=F^базk+=9781,11+24,08=1110 мм=1,11 м

H_н.б^ф>F - условие выполняется