Выбор средств информационных технологий и их использование в практическом описании формы корпуса, расчётов статики и пропульсивных качеств судна

Расчёт статики корабля с использованием пакета программ "Диалог-Статика". Расчёт остойчивости и непотопляемости судна с учетом его типа, конструкции и условий эксплуатации. Определение пропульсивных качеств судна. Подбор двигателя и гребного винта.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 24.04.2023
Размер файла 573,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Волжский государственный университет водного транспорта

Кафедра гидродинамики, теории корабля и экологической безопасности судов

Цифровые технологии теории и гидродинамики корабля

Отчёт по расчётно-практической работе

«Выбор средств информационных технологий и их использование в практическом описании формы корпуса, расчётов статики и пропульсивных качеств судна»

Выполнили: студенты группы К(м)-1

Александров М.С., Мятов К.Н.

Проверил: к.т.н., доцент Лукина Е.А.

Нижний Новгород - 2022

Содержание

  • 1. Исходные данные
  • 2. Расчёты статики
    • 2.1 Используемая программа
    • 2.2 Построение ТЧ
  • 2.3 Расчёт элементов ТЧ
  • 2.4 Проверка остойчивости по Правилам РРР
  • 2.5 Расчёты непотопляемости
  • 3. Расчёт пропульсивных качеств судна
    • 3.1 Используемая программа
  • 3.2 Расчёт кривой сопротивления
  • 3.3 Подбор характеристик гребного винта
  • 3.4 Подбор двигателя для выхода судна на заданную скорость
  • Список использованных источников

1. Исходные данные

Тип и класс судна

Буксир О

Главные размерения

L = 21,5 м

B = 7,8 м

H = 3,0 м

T = 2,1 м

Затапливаемый отсек

форпик

Скорость хода судна

17 км/ч

Выступающие части корпуса

движители, рули

2. Расчёты статики

2.1 Используемая программа

Пакет программ «Диалог-Статика» позволяет рассчитывать основные элементы плавучести судна, выполнять расчёт и анализ его остойчивости и непотопляемости. Позволяет учитывать особенности типов, конструкции судов, условий эксплуатации при выполнении этих расчётов, проводить анализ мореходных качеств в соответствии с нормами Российского Речного Регистра, Российского Морского Регистра Судоходства, Международной Морской Организации (IMO). Сочетание возможностей контроля ввода исходных данных, быстрого выполнения расчётов и удобного представления результатов позволяют сократить время данного этапа проектирования и для предоставления отчёта в надзорные ведомства.

2.2 Построение ТЧ

С помощью бумажного ТЧ снимаются точки каждого шпангоута, диаметрального батокса и точки кормовой и носовой оконечности. В программе «Диалог-Статика» построение ТЧ ведётся от кормы в нос.

Координаты точек ТЧ приведены ниже.

2.3 Расчёт элементов ТЧ

Расчёт осуществляется в режиме по осадкам.

В качестве начальной осадки задаётся значение 0, конечное значение осадки - высота борта 3,0 м.

Расчет включает в себя определение общепринятых характеристик погруженного объема и действующей ватерлинии.

Коэффициенты полноты корпуса определяются относительно размерений судна по текущей ватерлинии. При этом в качестве ширины судна принимается наибольшая ширина судна по этой текущей ватерлинии. Осадка измеряется на мидель-шпангоуте.

По результатам расчётов судно имеет водоизмещение 174,18 т.

Результаты расчёта приведены ниже.

2.4 Проверка остойчивости по Правилам РРР

Данные для расчёта и его результаты приведены ниже.

По результатам расчёта судно признано остойчивым по ПРРР как по основному критерию (кpитepий пoгoды) 8,92 > 1,00, так и по дополнительным требованиям (cтaтичecкий кpeпящий мoмeнт oт буксирного каната) 1,10 тм < 71,53 т.м.

2.5 Расчёты непотопляемости

Для расчёта проверки непотопляемости выбран форпик как один из минимально необходимых затапливаемых отсеков из требований ПРРР. Для расчёта вводятся данные для описания внутреннего деления корпуса на отсеки.

Для описания геометрии отдельных частей, составляющих заданные помещения, используется аппарат так называемых угловых точек, т.е. точек, расположенных в плоскостях поперечных переборок, ограничивающих помещения, или в плоскостях уступов внутри помещения. Каждое условное помещение задается абсциссами двух своих переборок, или плоскостей уступов, которые далее называются условными переборками. В плоскости каждой такой условной переборки угловые точки являются вершинами многоугольника, который получается путем соединения этих точек отрезками прямых в последовательности их задания. Стороны многоугольника совпадают с прямолинейными границами переборки и выходят за пределы корпуса так, чтобы ее криволинейная граница, представляющая собой часть обвода корпуса, оказалась внутри многоугольника. Тогда часть многоугольника внутри корпуса вместе с криволинейным отрезком определяет обвод поперечного сечения помещения.

Условное помещение форпика задано под номером 1 со своими абсциссами переборок.

Данные для расчёта и его результаты приведены ниже.

По результатам расчёта судно признано непотопляемым при затоплении форпика по ПРРР:

1. Осадка носом 2,83 м не превышает высоту борта 3,0 м;

2. Aппликaтa цeнтрa мacc 2,93 м < пpeдeльнoго вoзвышeния цeнтрa мacc 3,98 м.

3. Расчёт пропульсивных качеств судна

3.1 Используемая программа

Пакет программ «HydroCAD» позволяет моделировать гидрологию и гидравлику ливневых стоков, а так же выполнять расчёт и анализ пропульсивных качеств судна. Позволяет учитывать особенности типов, конструкции судов, условий эксплуатации при выполнении этих расчётов. Сочетание возможностей контроля ввода исходных данных, быстрого выполнения расчётов и удобного представления результатов позволяют сократить время данного этапа проектирования и для предоставления отчёта в надзорные ведомства.

остойчивость непотопляемость судно двигатель диалог статика

3.2 Расчёт кривой сопротивления

В программу заносятся данные полученные при расчёте статики (см. второй раздел): размерения судна, конструктивные особенности, количество и тип гребных винтов и рулей, условия эксплуатации судна.

После ввода данных программа предлагает несколько методик расчёта. С помощью цвета программа рекомендует, какая методика наиболее подходит при введённых параметрах.

Результаты расчётов приведены ниже.

Monohull/Resistance

17 мар 2022 10:01

Project: untitled.nc5

Max Kirill

Analysis parameters

Bare-hull

[Calc] Denmark cargo

Appendage

[Calc] Holtrop 1988

Friction line

ITTC

Wind

[Off]

Technique

Prediction

Seas

[Off]

Align to

[Off]

Channel

[Off]

Align by

[Off]

Misc: Towed barge

[Calc] Dai towed barge

Correlation allowance

0,0004

Water type

Standard Fresh

Roughness (mm)

[On] 0,2

Mass density

999,01 [kg/m3]

3D form factor

[Off] 0

Kinematic viscosity

1,1390e-06 [m2/s]

Speed dependent correction

[Off]

Prediction results

Vel [kts]

Fn

Rn

Cf

[Cform]

[Cw]

Cr

Ct

0,50

0,018

4,86e+6

0,003415

0,000000

0,000000

0,001018

0,004833

1,00

0,035

9,71e+6

0,003015

0,000000

0,000000

0,001023

0,004438

1,50

0,053

1,46e+7

0,002813

0,000000

0,000000

0,001032

0,004245

2,00

0,071

1,94e+7

0,002682

0,000000

0,000000

0,001047

0,004129

2,50

0,089

2,43e+7

0,002586

0,000000

0,000000

0,001070

0,004057

3,00

0,106

2,91e+7

0,002512

0,000000

0,000000

0,001106

0,004018

3,50

0,124

3,40e+7

0,002451

0,000000

0,000000

0,001159

0,004010

4,00

0,142

3,88e+7

0,002401

0,000000

0,000000

0,001232

0,004033

4,50

0,159

4,37e+7

0,002357

0,000000

0,000000

0,001334

0,004091

5,00

0,177

4,86e+7

0,002320

0,000000

0,000000

0,001470

0,004190

Vel [kts]

Rw/W

Rr/W

Rbare/W

Rw [kN]

Rr [kN]

Rbare [kN]

PEbare [kW]

0,50

0,00000

0,00000

0,00001

0,00

0,01

0,03

0

1,00

0,00000

0,00001

0,00005

0,00

0,02

0,10

0

1,50

0,00000

0,00003

0,00011

0,00

0,05

0,21

0

2,00

0,00000

0,00005

0,00020

0,00

0,09

0,36

0

2,50

0,00000

0,00008

0,00030

0,00

0,15

0,56

1

3,00

0,00000

0,00012

0,00043

0,00

0,22

0,80

1

3,50

0,00000

0,00017

0,00059

0,00

0,31

1,08

2

4,00

0,00000

0,00024

0,00077

0,00

0,43

1,42

3

4,50

0,00000

0,00032

0,00099

0,00

0,59

1,82

4

5,00

0,00000

0,00044

0,00125

0,00

0,81

2,30

6

Vel [kts]

Rapp [kN]

Rwind [kN]

Rseas [kN]

Rchan [kN]

Rmisc [kN]

Rtotal [kN]

PEtotal [kW]

0,50

0,03

0,00

0,00

0,00

0,21

0,26

0

1,00

0,09

0,00

0,00

0,00

0,76

0,95

0

1,50

0,20

0,00

0,00

0,00

1,65

2,06

2

2,00

0,33

0,00

0,00

0,00

2,97

3,66

4

2,50

0,51

0,00

0,00

0,00

4,90

5,96

8

3,00

0,71

0,00

0,00

0,00

7,75

9,26

14

3,50

0,95

0,00

0,00

0,00

12,02

14,05

25

4,00

1,21

0,00

0,00

0,00

18,28

20,91

43

4,50

1,51

0,00

0,00

0,00

26,07

29,40

68

5,00

1,84

0,00

0,00

0,00

33,79

37,94

98

Report ID20220317-2201

HydroComp NavCad 5.31.0114.NC.S728.442

17 мар 2022 10:01

Monohull/Resistance

Project: untitled.nc5

Max Kirill

Hull data

General:

Ct-based:

Length between PP

21,500

[m]

Max section area

14,070

[m2]

WL bow pt aft FP

0,000

[m]

Waterplane area

146,570

[m2]

Length on WL

21,500

[m]

Trim by stern

0,000

[m]

Max beam on WL

7,800

[m]

LCB aft of FP

15,695

[m]

Max molded draft

2,100

[m]

Bulb ext fwd FP

0,000

[m]

Displacement bare

188,00

[t]

Bulb area at FP

0,000

[m2]

Wetted surface

166,400

[m2]

Bulb ctr above BL

0,000

[m]

Chine type

Round bilge

Transom area

0,000

[m2]

Transom beam

0,000

[m]

Parameters:

Transom draft

0,000

[m]

Lwl/B

2,7564

Half ent angle

90,000

[deg]

B/T

3,7143

Bow shape

Average flow [Normal]

Cb

0,5344

Stern shape

Average flow [Normal]

Cws

2,616

Cx

0,8590

Cw

0,8740

LCB/Lpp

0,7300

At/Ax

0,0000

Bt/Bx

0,0000

Tt/T

0,0000

Parameters:

Denmark cargo

Fn(Lwl)

0,05...0,33

0,02

Limit

Fn-high

0,05...0,33

0,18

Cvol(Lwl)

4...6

3,75

Limit

Lwl/Bwl

5...8

2,76

Limit

Cb(Lwl)

0,55...0,85

0,53

Limit

Appendages

Wetted areas (ex. thruster):

[Drag coefficient]

Rudders

33,900

[m2]

[2,000]

Shaft brackets

6,900

[m2]

[2,000]

Skeg

58,500

[m2]

[1,750]

Strut bossing

8,400

[m2]

[2,000]

Hull bossing

0,000

[m2]

[0,000]

Exposed shafts

2,000

[m2]

[2,000]

Stablizer fins

0,000

[m2]

[0,000]

Dome

0,000

[m2]

[0,000]

Bilge keel

0,000

[m2]

[0,000]

Bow thruster diam

0,000

[m]

[0,000]

Parameters:

Holtrop 1988

None given

Report ID20220317-2201

HydroComp NavCad 5.31.0114.NC.S728.442

17 мар 2022 10:01

Monohull/Resistance

Project: untitled.nc5

Max Kirill

Environment data

Wind:

Seas:

Wind speed

8,50

[kts]

Sig. wave height

2,000

[m]

Angle off bow

0,000

[deg]

Modal wave period

6,3

[sec]

Tran hull area

29,000

[m2]

VCE above WL

4,300

[m2]

Channel:

Tran superst area

19,000

[m2]

Channel width

0,000

[m]

VCE above WL

6,600

[m]

Channel depth

0,000

[m]

Total Longl area

90,000

[m2]

Side slope

0,000

[deg]

VCE above WL

4,300

[m]

Wetted hull girth

0,000

[m]

Wind speed

Free stream

Arrangement

Cargo ship

Symbols and values

Fn

= Length Froude number

Rn

= Reynolds number

Cf

= Frictional resistance coefficient

[Cform]

= Viscous form resistance coefficient

[Cw]

= Wave-making resistance coefficient

Cr

= Residuary resistance coefficient

Ct

= Total bare-hull resistance coefficient

Rw/W

= Wave-making resistance-weight merit ratio

Rr/W

= Residuary resistance-weight merit ratio

Rbare/W

= Bare-hull resistance-weight merit ratio

Rw

= Wave-making resistance component

Rr

= Residuary resistance component

Rbare

= Bare-hull resistance

PEbare

= Bare-hull effective power

Rapp

= Additional appendage resistance

Rwind

= Additional wind resistance

Rseas

= Additional sea-state resistance

Rchan

= Additional channel resistance

Rmisc

= Miscellaneous resistance

Rtotal

= Total vessel resistance

PEtotal

= Total effective power

*

= Exceeds speed parameter

3.3 Подбор характеристик гребного винта

В программу заносятся данные о гребных винтах, используемых на судне. После ввода данных программа предлагает несколько методик расчёта. С помощью цвета программа рекомендует, какая методика наиболее подходит при введённых параметрах.

Результаты расчётов приведены ниже.

17 мар 2022 10:07

Monohull/Propulsion

Project: untitled.nc5

Max Kirill

Propulsive coefficients

Wake fraction

[Calc] Denmark cargo

Wake fract scale correction

[Off]

Thrust deduction

[Calc] Denmark cargo

Rudder loc

Free stream

Relative rotative efficiency

[Calc] Simple towboat

Wake fract duct correction

[Off]

Friction line

ITTC

Tunnel stern correction

[Off]

Correlation allowance

0,00040

Tunnel Diam

0,000 [m]

3D form factor

0,0000

Tunnel depth

0,000 [m]

System analysis

Analysis type

Free run

Water type

Standard Fresh

Cav criteria

Keller eqn

Mass density

999,01 [kg/m3]

CPP method

[Off]

Kinematic viscosity

1,1390e-06 [m2/s]

Engine RPM

0

Prediction results

Vel [kts]

Rtotal [kN]

WakeFr

ThrDed

RelRot

EngRPM

PropRPM

0,50

0,26

0,1126

0,1373

1,0000

100,8

25,2

1,00

0,95

0,1126

0,1373

1,0000

191,7

47,9

1,50

2,06

0,1126

0,1373

1,0000

282,3

70,6

2,00

3,66

0,1126

0,1373

1,0000

376,0

94,0

2,50

5,96

0,1126

0,1373

1,0000

478,5

119,6

3,00

9,26

0,1126

0,1373

1,0000

592,0

148,0

3,50

14,05

0,1126

0,1373

1,0000

721,7

180,4

4,00

20,91

0,1126

0,1373

1,0000

871,1

217,8

4,50

29,40

0,1126

0,1373

1,0000

1024,8

256,2

5,00

37,94

0,1126

0,1373

1,0000

1160,3

290,1

Vel [kts]

PropRn

J

Kt

Kq

PropEff

HullEff

0,50

5,79e+5

0,4943

0,6096

0,1396

0,3436

0,9722

1,00

1,10e+6

0,5196

0,5962

0,1368

0,3605

0,9722

1,50

1,63e+6

0,5291

0,5911

0,1357

0,3668

0,9722

2,00

2,17e+6

0,5299

0,5902

0,1354

0,3675

0,9722

2,50

2,75e+6

0,5204

0,5953

0,1363

0,3618

0,9722

3,00

3,40e+6

0,5048

0,6036

0,1378

0,3519

0,9722

3,50

4,14e+6

0,4831

0,6151

0,1400

0,3378

0,9722

4,00

4,99e+6

0,4573

0,6285

0,1426

0,3207

0,9722

4,50

5,86e+6

0,4373

0,6387

0,1446

0,3074

0,9722

5,00

6,63e+6

0,4292

0,6428

0,1454

0,3020

0,9722

Vel [kts]

Thr/prop [kN]

DelThr [kN]

PropTorq [kNm]

PD/prop [kW]

PS/prop [kW]

PB/prop [kW]

0,50

0,16

0,27

0,04

0

0

0

1,00

0,56

0,96

0,14

1

1

1

1,50

1,20

2,06

0,30

2

2

2

2,00

2,12

3,65

0,53

5

5

5

2,50

3,46

5,97

0,87

11

11

11

3,00

5,37

9,27

1,35

21

21

21

3,50

8,13

14,04

2,04

38

38

38

4,00

12,11

20,90

3,02

69

69

69

4,50

17,03

29,39

4,24

114

114

114

5,00

21,98

37,92

5,47

166

166

166

Vel [kts]

Fuel/eng [lph]

Sigma

MinP/D

TipSpd [mps]

%Cav

Press [kPa]

0,50

***

4091,99

0,917

1,5

2,0

0,2

1,00

***

1023,00

0,928

2,8

2,0

0,6

1,50

***

454,67

0,933

4,1

2,0

1,2

2,00

***

255,75

0,933

5,4

2,0

2,1

2,50

***

163,68

0,929

6,9

2,0

3,5

3,00

***

113,67

0,922

8,5

2,0

5,4

3,50

***

83,51

0,912

10,4

3,1

8,2

4,00

***


Подобные документы

  • Площадь смоченной поверхности судна. Расчет сопротивления трения судна для трех осадок. Расчет сопротивления движению судна с помощью графиков серийных испытаний моделей судов. Определение параметров гребного винта. Профилировка лопасти гребного винта.

    курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.01.2012

  • Вероятность опрокидывания судна. Расчётная ситуация "Критерий погоды" в Требованиях Российского Морского Регистра судоходства. Определение опрокидывающего момента и вероятности выживания судна. Требования к посадке и остойчивости повреждённого судна.

    презентация [174,1 K], добавлен 16.04.2011

  • Расчет сопротивления воды движению судна. Расчет контура лопасти гребного винта. Распределение толщин лопасти по ее длине. Профилирование лопасти винта. Построение проекций лопасти винта, параметры ступицы. Определение массы гребного винта судна.

    курсовая работа [444,4 K], добавлен 08.03.2015

  • Проект по созданию плазовой таблицы судна путем её пересчета с таблицы судна–прототипа. Расчет кривых элементов, построение теоретического чертежа корпуса, определение абсцисс центра и величины дифферента. Расчет непотопляемости и продольного спуска.

    курсовая работа [9,1 M], добавлен 27.06.2011

  • Анализ корабельного состава ВМС зарубежных стран. Определение главных размерений и водоизмещения проектируемого корабля. Расчет остойчивости, непотопляемости и управляемости судна. Конструкция корпуса, прочность и разработка технологии постройки корабля.

    дипломная работа [977,8 K], добавлен 19.06.2011

  • Порядок проведения ремонта судна, его назначение в современных условиях, предполагаемый результат. Основные соотношения главных размерений. Общее количество контейнеров. Расчёт стандарта общей продольной прочности корпуса, посадки и остойчивости судна.

    курсовая работа [54,6 K], добавлен 14.08.2010

  • Определение инерционных характеристик судна. Выбор его курса, скорости хода в штормовых условиях. Расчет ледопроходимости корабля при движении в ледовом канале. Построение диаграмм статической и динамической остойчивости. Определение веса палубного груза.

    курсовая работа [503,9 K], добавлен 05.01.2015

  • Форма оконечностей корпуса. Выбор системы набора корпусных перекрытий (днища, бортов, палубы) с учетом условий работы материала корпуса под действием нагрузок при эксплуатации. Прочные размеры листовых элементов судна, переборок, штевней, фальшборта.

    контрольная работа [39,4 K], добавлен 22.09.2011

  • Обоснование технико-эксплуатационных и экономических характеристик для отбора судна. Анализ внешних условий эксплуатации судов на заданном направлении. Основные требования к типу судна. Строительная стоимость судна, суточная себестоимость содержания.

    курсовая работа [766,7 K], добавлен 11.12.2011

  • Определение ходового времени и судовых запасов на рейс. Параметры водоизмещения при начальной посадке судна. Распределение запасов и груза. Расчет посадки и начальной остойчивости судна по методу приема малого груза. Проверка продольной прочности корпуса.

    контрольная работа [50,2 K], добавлен 19.11.2012

  • Технико-эксплуатационные характеристики судов, принятых для расчётов. Норма загрузки судов. Расчёт продолжительности рейса. Определение расчетной фрахтовой ставки, выбор оптимального судна для осуществления перевозки. Составление расписания оборота судна.

    курсовая работа [124,7 K], добавлен 09.02.2012

  • Выбор возможного варианта размещения грузов. Оценка весового водоизмещения и координат судна. Оценка элементов погруженного объема судна. Расчет метацентрических высот судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости.

    контрольная работа [145,3 K], добавлен 03.04.2014

  • Переменные ходовые запасы теплохода "Сейфула Кади". Проверка прочности корпуса и составление грузового плана судна, выполнение его балластировки и оценка аварийной остойчивости. Расчет угла дифферента и крена при получении пробоины заданного типа.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.07.2011

  • Составление грузового плана и рассчет остойчивости судна в соответствии с данными Информации об остойчивости. Контроль посадки и остойчивости по результатам расходования запасов топлива и воды. Балластировка судна и предотвращение водотечности обшивки.

    реферат [599,0 K], добавлен 09.02.2009

  • Создание плазовой таблицы судна путем ее пересчета с прототипа. Расчеты кривых элементов чертежа, масштаба Бонжана и абсциссы центра величины для судна, имеющего дифферент. Расчет остойчивости на больших углах крена, непотопляемости и продольного спуска.

    курсовая работа [5,0 M], добавлен 28.06.2011

  • Расчет продолжительности рейса и судовых запасов. Определение водоизмещения при начальной посадке судна. Расчет и построение диаграммы статической и динамической остойчивости. Расчет амплитуды бортовой качки на волне при резонансе с учетом сопротивления.

    курсовая работа [460,4 K], добавлен 25.04.2014

  • Разбивка судна на шпации, выбор категории и марки судостроительной стали для судна. Расчетные нагрузки на наружную обшивку корпуса, днищевое, палубное и бортовое перекрытие. Внешние силы, вызывающие общий изгиб корпуса судна в условиях эксплуатации.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 31.01.2012

  • Описание технических характеристик и изучение документации по мореходным качествам рефрижераторного судна "Яна". Определение координат центра тяжести судна. Изучение состава и технических характеристик судовой энергетической установки и гребного винта.

    курсовая работа [1006,0 K], добавлен 12.01.2012

  • Подготовка технических средств навигации судна "Днепр". Гидрометеорологические условия Эгейского, Ионического и Средиземного морей. Выбор пути на морских участках. Предварительная прокладка маршрута, расчёт перехода судна и оценка точности места.

    дипломная работа [685,0 K], добавлен 29.06.2010

  • Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.07.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.