Michał Romanowski wydz. OiO. Semestr II

Projekt Drobnicowca Uniwersalnego

Typ funkcjonalny Drobnicowiec Uniwersalny
1.Nośność	PN [t]	7250
2.Objętość ładowni na bele	VŁb [m^3]	14000
3.Predkość kontraktowa	v [kn]	17
4.Zasięg	Z [Mm]	7775
Uzupełnienia założeń projektowych
5.Linia Żeglugowa	Gdańsk/ Gdynia - Marsylia Marsylia - Gdańsk/ Gdynia Z wynikłej linii żeglugowej można zauważyć, iż zasięg założonego w projekcie statku jest wyższy niż ogólna wartość przebytej drogi .Poprzez co w zbiornik paliwa ciężkiego powinien pozostać zapas na następny rejs, lub ewentualne niespodziewane zejście z trajektorii toru zamierzonego w zasięgu miejsca docelowego.
6.Nadzór instytucji klasyfikacyjnej	PRS - Polski Rejestr Statków
7.Liczba miejsc pasażerskich	8
8.Kraj Bandery	Panama
9.Uwzględnione konwencje i przepisy klasyfikacyjne	a)*Konwencja Marpol - Międzynarodowa konwencja o zapobieganiu zanieczyszczeniu morza przez statki 1973/1978 b)*Konwencja o zatapianiu - Konwencja o zapobieganiu zanieczyszczaniu morza przez zatapianie odpadów lub innych substancji. c)*Konwencja Solas - Międzynarodowa konwencja o bezpieczeństwie i życiu na morzu d)* Konwencja o Kontenerach w Handlu M-narodowym e) *Konwencja o Warunkach Pracy i Odpoczynku na Morzu

I. Założenia projektowe i dobór statku wzorcowego.

I.1Statkiem wzorcowym - może być już statek wzorcowy, w którym:

-istotne parametry techniczne są znane, dostępne i wiarygodne.

-Jest tego samego typu funkcjonalnego.

-Jest najbliżej podobnym statkiem..

Obrazowe przedstawienie objętości ładowni Vłb

I.2.Sprawdzenie statków wzorcowych z własnymi głównymi parametrami:

Wzór:

[ P-P^o] = min ([P_N- P_N^o]/ P_N^o + (v*v^o/v^o))

Założenie [ P-P^o] = x

Statek wzorcowy nr 7.

Nośność wzorcowo PN^o	8519
Prędkość Kontraktowa wzorcowa v^o	17
Nośność PN	7250
Prędkość kontraktowa v	17

Obliczenia:statek7[x]=min( [7250-8519]/8519 + (17-17)/17)=0,1489611

x=0,1489611

Statek wzorcowy nr6

Nośność wzorcowa PN^o	7351
Prędkość Kontraktowa wzorcowa v^o	15,6
Nośność PN	7250
Prędkość kontraktowa v	17

Obliczenia:statek6 [x]=min( [7250-7351]/7351 + (17 - 15,6)/15,6) = 0,10348319

x= 0,10348319

statek7[x]= 0,1489611 > statek6 [x]= 0,10348319

Rozpatrywany będzie statek wzorcowy nr, 6. Ponieważ jest on wartością niższą od statku wzorcowego nr 7, a tym samym jego dane wzorcowe, są bliższe danym funkcjonalnym, które są głównymi wartościami podczas projektowania drobnicowca uniwersalnego.

II.Główne dane rozpatrywanego statku

Nośność	Pn^o	7351
Pojemność ładowni na bele	Vłb^o	10730
Prędkość kontraktowa	v^o	15,6
Długość między pionami	Lpp^o	122,47
Szerokość	B^o	18,00
Zanurzenie konstrukcyjne	T^o	7,46
Wysokość boczna	H^o	10,20
Współczynnik pełnotliwości podwodzia	Cb^o	0,688
Moc silnika głównego	Ne^o	4490
Masa konstrukcyjna kadłuba	Mk^o	2141
Masa nadbudówki	Mn^o	369
Masa wyposażenia	Mw^o	1279
Masa siłowni	Ms^o	457
Objetość pomieszczenia siłowni	Vm^o	2037
Objętość skrajników	Vsk^o	395
Objętość dna podwójnego	Vdb^o	1564
Całkowita objętość podpokładowa	Vpp^o	16190

II.1.Obrazowe przedstawienie najważniejszych wymiarów statku:

Lc - odległość pomiędzy najbardziej wysuniętymi punktami krańcowymi na rufie oraz dziobie.

Lw - długość wodnicy konstrukcyjnej.

Lpp - odległość pomiędzy pionem rufowym a dziobowym,

H - wysokość mierzona na wysokości, owręża, od płaszczyzny podstawowej statku do linii pokładowej.

PR - pion rufowy, jest to pion, który prostopadły jest do wodnicy konstrukcyjnej w punkcie przecięcia (wyznaczenia) osi steru.

PD - Pion dziobowy, jest to pion, który prostopadły jest do wodnicy konstrukcyjnej w punkcie przecięcia się z linią dziobnicy.

T - zanurzenie mierzone od płaszczyzny podstawowej do wodnicy pływania na owrężu.

II.2. Obliczenia dla statku wzorcowego i podobnego

1.Współczynnik pełnotliwości:

Cb=V/Lpp^o*B^o*T^o

Obliczenia:

Cb=0,688

2.Suma mas

ΣM = Pn+ Mk+Mn+Mw+Ms

Pn-7351

Mk=2141

Mn=369

Mw=1279

Ms=457

Obliczenia:

ΣM= 7351+2141+369+1279+457 = 11597

3.Wyporność wzorcowa

D^o=k*δ*Lpp^o*B^o*T^o*Cb^o

K=1,005

δ=1,25t/m³ - gęstość dla wody morskiej

Lpp-122,47

B-18,00

T-7,46

Cb-0,688

Obliczenia:

D^o=1,005*1,025 t/m³*122,47*18,00*7,46*0.688 = 11654,72

D^o - ΣMi^o=0

D^o - ΣMi^o =11654,72-11597=57,72 ≠0

Różnica wynosi= 57

4.Pn Statku wzorcowego skorygowane o różnice wyporności i sumy mas

=7351-57,72=7294

Pn=7250-7294=-44

v=v-vo=17-15,6=1,4

5.Objetość całkowita statku:

Vłt-15573,6

Vsk-395

Vpp-2037

Vm-16190

Vłt=1,03*1,08*Vłb

Obliczenia:

Vłt = 1,03*1,08*14000 = 15573,6

Vcł = 15573,6+395+2037+16190 = 34195,6

III.Statkiem podobnym- może być statek zbudowany:

1)Tego samego typu funkcjonalnego.

2)O dostępnych i wiarygodnych wartościach parametrów technicznych.

3)O dostępnym opisie technicznym i planie generalnym statku.

Korzystając z obliczeń powyżej i z rodzaju funkcjonalności statku oraz jego przynależności do danej klasyfikacji statków wybrałem jako statek podobny.

III.1.Drobnicowiec Uniwersalny typu Domeyko

Typ statku podobnego	Domeyko
Nośność	8650t
Prędkość kontraktowa	17,0 kn
Długość	147.50 m

II.Wstępne wyznaczanie nośności statku metodą Normanda.

I. Wyznaczanie wyporności statku za pomocą współczynnika wykorzystania wyporności ( wyporność wstępna).

-7294 [t]nośność statku wzorcowego

-11654,72~11654[t] wyporność statku wzorcowego

Pn-7250 nośność statku projektowanego

D- wyporność statku projektowanego

II.Wyznaczanie wyporności statku metoda normanda

W celu wyznaczenia metoda normanda wyporności statku musimy wyznaczyć równanie pływalności w celu zsumowania zsumowaniu nośności, mas składowych statku i masy rezerwowej

II.1.Masa Kadłuba:

=2162.149

Mk-2141

D-11654,72

c_k=2141/11654,72=0,1837

II.2.Masa Nadbudówki:

=369

Mn-369

D-11654,72

Cn=369/(11654.72)^2/3=0.717836

II.3.Masa wyposażenia:

=1279

Mw-1279

D-11654,72

Cw=1279/(11654.72)^2/3=2.489662

II.4.Wzór Admiralicji - Moc Silnika

=3796.416*514,0451/434,6390=4490

434.6390

II.5.Masa siłowni:

=457

Ms-457

Ne-4486.24

C=457/4486.24=0.101867042~0,1019

II.6.Masa Rezerw

=0,01:0,0015 wyporności

Mr=11770*0,01=117,7

II.7.Współczynnik Normanda:

-2141

-369

-1279

-457

-11654,72

1,4579622~1,46

= -44

-457

-15,6

-1,4

N-1,46

115,39413~115[t]

D⁰ -wyporność statku wzorcowego

=11654

Różnice:

=115[t]

=11654[t]

III. Porównanie wyników otrzymanych dwiema metodami.

Wyporność wyznaczone za pomocą współczynnika wykorzystania wyporności:

D_W = 11507 t

Wyporność wyznaczona metodą Normanda:

D_N = 11770 t

Różnica D_N i D_W wynosi 263 t

IV. Przyjęcie wyporności statku projektowanego

Przyjęto wyporność statku projektowanego D = 11638,5[ t]~11639[t]

parametr	symbol	wartość	jednostka
wyporność	D	11639	t
moc silnika głównego	Ne	4490	kW
masa rezerwowa	MR	117.7	t

III.Wstępne wyznaczanie parametrów kształtu podwodzia

Do parametrów kształtu podwodzia należą:

Lpp - długość miedzy pionami,

B - szerokość,

T - zanurzenie,

Cb - współczynnik pełnotliwości,

H - wysokość boczna

1)Objętość

=11639/1,005*1,025=11298m³

D=kρv

K=1,005

ρ=1,025

2)Wyznaczanie długości między pionami Lpp

2.1 Metoda Pozdiumina

gdzie:

v = 17 w- prędkość kontraktowa w [w]

V = 11298 m³- objętość podwodzia

C = 6.94 - współczynnik

gdzie:

v⁰ =15.5 w - prędkość kontraktowa statku wzorcowego

V⁰ = 11313 m³- objętość podwodzia statku wzorcowego

L_pp⁰ = 122.47 m - długość między pionami statku wzorcowego

L_pp= 124.6667m~124.7

2.2 Metoda Nogida

gdzie:

v = 17 w- prędkość kontraktowa

D = 11639 m³- objętość podwodzia

C= 2.17 - współczynnik

gdzie:

v⁰ =15.5 w - prędkość kontraktowa statku wzorcowego

D⁰ =11654 m ³ - wyporność statku wzorcowego

L_pp⁰ = 122.47 m - długość między pionami statku wzorcowego

L_pp=126.45 m

Przyjmuje się L_pp = 125.6m

3. Wyznaczenie szerokości

3.1 Metoda Bujnickiego

gdzie

L_pp= 125.6 m - długość między pionami

C = -0.49 współczynnik

gdzie

B⁰=18 m - szerokość statku wzorcowego

L_pp⁰ =122.47 m - długość między pionami statku wzorcowego

B = 18.38 m

3.2 Metoda Hansena

gdzie:

L_pp=125.6 m- szerokość

C = 4.53 - współczynnik

gdzie

B⁰=18 m - szerokość statku wzorcowego

L_pp⁰ =122.47 m - długość między pionami statku wzorcowego

B= 18.35 m

Przyjmuje się wartość szerokości B = 18.4 m

4. Obliczenie wartości współczynnika pełnotliwości części podwodzia.

4.1 Określenie liczby Freuda

Liczba Freuda określa prędkość względną statku

gdzie:

v [kn]= 17 prędkość kontraktowa

L_pp[st] = 125.6 - odległość między pionami

Fn = 1.52

4.2 Metoda Aleksandra

gdzie:

Fn =1.52 - liczba Freuda

C = 1.393 - współczynnik

gdzie:

C_B⁰= 0.688 - współczynnik pełnotliwości podwodzia statku wzorcowego

Fn^o = 1.41 - liczba Freuda dla statku wzorcowego

C_B = 0.633

4.3 Metoda Ayra

gdzie:

Fn = 1.52 - liczba Freuda

C = 1.28 - współczynnik

gdzie:

C_B⁰= 0.688 - współczynnik pełnotliwości podwodzia statku wzorcowego

Fn^o = 1.41 - liczba Freuda dla statku wzorcowego

C_B= 0.6416

4.4 Metoda Nogida

gdzie:

Fn = 1.52 - liczba Freuda

C = 1.6891 - współczynnik

gdzie:

C_B⁰= 0.688 - współczynnik pełnotliwości podwodzia statku wzorcowego

Fn^o = 1.41 - liczba Freuda dla statku wzorcowego

C_B= 0.6099

Przyjmuje się wartość współczynnika pełnotliwości podwodzia C = 0.628

5. Wyznaczenie zanurzenia konstrukcyjnego

gdzie:

= 1.025 t/m³- gęstość wody morskiej

V= 11298 m³ - wypór

L_pp= 125.6 m - odległość między pionami statku

wzorcowego

B= 18.4 m - szerokość statku wzorcowego

C_B= 0.628- współczynnik pełnotliwości

podwodzia statku wzorcowego

T = 7.59 m

6. Wyznaczenie wysokości bocznej

gdzie:

T = 7.59 m - zanurzenie statku projektowanego

h = 1.3673- parametr

gdzie:

H⁰ = 10.20 m - wysokość boczna statku wzorcowego

T⁰ = 7.46 m - zanurzenie konstrukcyjne statku wzorcowego

H = 10.38

7. Porównanie niektórych parametrów statku projektowanego i wzorcowego.

parametr	wartość dla statku wzorcowego	wartość dla statku projektowanego	wniosek
gdzie: L- długość m. pionami B- szerokość	6.8038	6.8260	Z danych umieszczonych obok możemy wywnioskować, iż statek projektowany jest nieco bardziej okrągły i nabrzmiały niż statek wzorcowy
gdzie: B- szerokość T- zanurzenie	2.41	2.42	W tym przypadku zależności w miarę się wyrównują, i są do siebie zbliżone zarówno w statku wzorcowym jak i projektowanym
Gdzie H- wysokość boczna T- zanurzenie	1.367	1.367	W tym przypadku zależności w miarę się wyrównują, i są do siebie zbliżone zarówno w statku wzorcowym jak i projektowanym
Współczynnik pełnotliwości podwodzia CB	0.688	0.628	Statek projektowany cechuje się mniejszym oporem hydromechanicznym, od statku wzorcowego.

8. Zestawienie podstawowych parametrów kształtu podwodzia statku projektowanego.

Parametr	Symbol	Wartość	Jednostka
Długość między pionami	Lpp	125.6	[m]
Szerokość	B	18.4	[m]
Współczynnik pełnotliwości podwodzia	CB	0.628	[-]
Zanurzenie konstrukcyjne	T	7.59	[m]
Wysokość boczna	H	10.38	[m]

IV Wstępne wyznaczanie wysokości bocznej statku.

1. Wyznaczanie zapotrzebowanej całkowitej pojemności podpokładowej.

1.1 Wzór ogólny

gdzie:

= 15573 m³ - objętość teoretyczna ładowni

gdzie: V_lb=14000 m³ - objętość ładowni dla beli

- objętość siłowni

gdzie: c₁- współczynnik objętości siłowni

Ne = 4490 kW- moc silnika głównego

- objętość dna podwójnego

gdzie: c₂- współczynnik objętości dna podwójnego

- objętość skrajników

gdzie: c₃ - współczynnik objętości skrajników

- objętość rezerwowa

1.2 Zapotrzebowana całkowita pojemność:

= 15573 m³

gdzie:

c⁰ - współczynniki dla statku wzorcowego

Równanie przyjmuje postać:

podstawienie:

53770

t₁= - 125.52, t₂=144.3

t₁<0 - odrzucone

1.3 Sprawdzenie poprawności wyliczonej całkowitej pojemności podpokładowej

Założenie:

gdzie:

V_C =20822 m³ - całkowita pojemność podpokładowa statku projektowanego

V_C⁰=16190m³- całkowita pojemność podpokładowa statku wzorcowego

V_lb = 14000 m³- pojemność ładowni dla beli statku projektowanego

V_lb⁰ = 10730m³- pojemność ładowni dla beli statku wzorcowego

Wartość całkowitej podpokładowej pojemności statku projektowanego spełnia założenie. Wniosek: jest to wartość poprawna

1.4 Całkowita pojemność podpokładowa

Całkowita pojemność podpokładowa wynosi:20822

1.5 Objętości poszczególnych przedziałów

Parametr	Oznaczenie	Wartość	Jednostka
Objętość teoretyczna ładowni	Vlt	15573	m^3
Objętość siłowni	VS	2332
Objętość dna podwójnego	VDP	2013
Objętość skrajników	VSK	500
Objętość rezerwowa	VR	416
Całkowita objętość podpokładowa	VC	20822

2. Wyznaczanie wysokości bocznej dla ustalonej objętości podpokładowej

2.1 Wzór ogólny

gdzie:

V(H) = 20822 m³- całkowita objętość podpokładowa nieuwzględniająca wzniosów i

wypukłości pokładu.

V_WZP - objętość wzniosów pokładu

V_WP - objętość wypukłości pokładu

2.2 Wyznaczenie wysokości bocznej

pierwsze przybliżenie

gdzie:

gdzie:

c_B=0.628 - współczynnik pełnotliwości zanurzonej części kadłuba

H = 10.2 m- wysokość boczna wyliczona wcześniej

T = 7.59 m - zanurzenie konstrukcyjne

_- korekta współczynnika pełnotliwości na wznios pokładu

- korekta współczynnika pełnotliwości na wypukłość pokładu

=12.27

drugie przybliżenie:

gdzie:

gdzie: c_B=0.628

H = 12.27 m- wysokość boczna wyliczona powyżej

T = 7.59m

H = 12.6

trzecie przybliżenie

gdzie:

gdzie: c_B=0.628

H = 12.6 m- wysokość boczna wyliczona powyżej

T = 7.59m

H = 12.64

2.3 Ostateczne określenie wysokości bocznej

Wysokość boczna wynosi H = 12m

V .ZAPASY I OBJĘTOŚCI ZBIORNIKÓW

1)Lista parametrów

Nośność	Pn^o	7250
Wyporność	D	11639
Pojemność ładowni na bele	Vłb^o	14000
Prędkość kontraktowa	v^o	17
Długość między pionami	Lpp^o	125.6
Szerokość	B^o	18.4
Zanurzenie konstrukcyjne	T^o	7.59
Wysokość boczna	H^o	12
Współczynnik pełnotliwości podwodzia	Cb^o	0.628
Moc silnika głównego	Ne^o	4490
Masa konstrukcyjna kadłuba	Mk^o	2162
Masa nadbudówki	Mn^o	369
Masa wyposażenia	Mw^o	1279
Masa siłowni	Ms^o	457
Objętość pomieszczenia siłowni	Vm^o	2332
Objętość skrajników	Vsk^o	500
Objętość dna podwójnego	Vdb^o	2013
Całkowita objętość podpokładowa	Vpp^o	20822

2)Ilość załogi wraz z pasażerami

Pokład	Ilość [os]
Kapitan	1	„Stary”-pełni całościowy nadzór nad zalogą, i wydaje ostatnie słowo
Starszy Oficer pokładowy/Chief pokładu	1	Pełni nadzór nad załadunkiem i rozładunkiem, dokonywanie obliczeń statecznościowych statku, nadzór nad pracą dejmanów(załoga nie pełniąca wachty) na pokładzie, rozliczanie czasu pracy działu pokładowego, prowadzenie dokumentacji pokładowej.
II Oficer - zwany ”nawigacyjnym”	1	Jest odpowiedzialny za zaopatrzenie (aktualizację) w mapy, locje, stan sprzętu nawigacyjnego, pełnił też funkcje medyczne na statku.
III oficer - zwany "ratowniczym"	1	Jest odpowiedzialny za przygotowanie rozkładów alarmowych, sprawność sprzętu ratunkowego, bezpieczeństwo pożarowe statku.
Cadet	1	asystent.- funkcja szkoleniowa na statku, kandydat na oficera pokładowego zdobywający praktykę morską
cieśla okrętowy	1	posiadał świadectwo bosmana, zastępował (uzupełniał) go w niektórych pracach pokładowych, odpowiedzialny za sondowanie zbiorników statkowych, zaopatrzenie w wodę.
Bosman	1	Pełni prace pokladowe i nadzór nad marynarzami.
Marynarze	9	Podstawowa (nieoficerska) funkcja w dziale pokładowym na statku handlowym.
Elektryk	1	Zajmuje się z montażem, instalacją i naprawą instalacji elektrycznych oraz konserwacyjno-naprawczych instalacji.
Kucharz	1	Szef kuchni
Stewart	1	Pomocnik kucharza
Maszyna
I mechanik./Chief maszynowy	1	- praca w systemie dniówkowym, nadzór nad pracą dejmanów w maszynie, prowadzenie kart pracy działu maszynowego oraz części dokumentacji maszynowej
II mechanik	1	- odpowiedzialny za silnik główny.
III mechanik.	1	, nadzorował pracę agregatów pomocniczych w siłowni okrętowej
Motorzysta	1	dbający o stan rurociągów i instalacji statkowych (na niektórych dużych statkach stanowisko oficjalne).
Cadet maszynowy	1	asystent - funkcja szkoleniowa na statku, kandydat na oficera maszynowego (elektryka) muszący zdobyć praktykę morską.
Pasażerowie	6
Łączna suma załogi	30

V.Wyznaczanie wielkości zapotrzebowania na paliwo zbiorników wodę, objętości zbiorników, ładowności.

1.Wyznaczanie wielkości zapasów zapewniających pracę siłowni.

1.1 Wyznaczanie wielkości zapotrzebowania na paliwo ciężkie.

Masa paliwa ciężkiego, służącego do ciągłej pracy silnika głównego:

gdzie:

Ne= 4490 kW - moc silnika głównego? [h]- czas pracy silnika głównego;

Z- zasięg [Mm], =7775

V- prędkość kontraktowa [kan.]=17

- jednostkowe zużycie paliwa ciężkiego

Masa paliwa ciężkiego P_C = 401 [t]

1.2 Wyznaczanie wielkości zapotrzebowania na paliwo lekkie.

Masa paliwa lekkiego, służącego do rozruchu silnika głównego i pracy silników pomocniczych:

1.3 Wyznaczanie wielkości zapotrzebowania na olej.

Masa oleju, służącego do pracy dwusuwowego silnika głównego:

Gdzie?

Masa oleju P_ol. = 18.9 [t]

2. Wyznaczanie masy załogi wraz z bagażami.

Masa załogi wraz z bagażami wyraża się wzorem:

Gdzie?

N = 30 - liczba załogi?

Masa załogi wraz z bagażami wynosi P_zp = 4.5[t]

3. Masa prowiantu

3.1 Masa prowiantu

gdzie:

n = 30 - liczba załogi

t = 17 [dni] - czas autonomii statku

Masa prowiantu wynosi P_pr = 2.6 [t]

3.2 Masa wody słodkiej

Masa wody słodkiej wynosi P_ws = 2.6 [t]

3.3 Masa wody użytecznej

Woda użyteczna służy do celów fizjologicznych

Masa wody użytecznej wynosi P_wu = 26 [t]

4. Wyznaczenie objętości zbiorników

wzór ogólny:

gdzie:

P - masa

- gęstość: dla oleju
, dla wody

Przeznaczenie zbiornika	Objętość] [m^3]
Paliwo ciężkie	445.6
Paliwo lekkie	66.8
Olej	21
woda słodka	2.6
woda użyteczna	26
suma	562

Przeznaczenie zbiornika	Masa[t]
Paliwo ciężkie	401
Paliwo lekkie	60.15
Olej	18.9
woda słodka	2.6
woda użyteczna	26

Wyznaczenie ładowności

po przekształceniu:

gdzie:

P_l- ładowność

P_N = 7250 t -nośność

Ładowność wynosi P_l = 6963.75 [t]

VI”PODZIAŁ PRZESTRZENNY STATKU”

Podział przestrzenny statku i szkic sylwetki.

1. Odległość między wręgami

1. Odległość między wręgami wewnątrz skrajników

l_s=0.6m

2. Odległość między wręgami w zasadniczej części kadłuba

gdzie:

L_pp= 125.6 m - długość między pionami

Odległość między wręgami w zasadniczej części kadłuba wynosi l_w=0.73m

0.05*125.6<Lsd<0.08*125.6

6.28<Lsd<10.048 ->przyjmuje Lsd=7.8

Lsr przyjmuje=7.2

Lw=a=0.73

125.6-7.8-7.2=110.6

110.6:0.73=151 wręgów

2. Liczba grodzi

Liczba grodzi wynosi7

3. Odległość od zetknięcia dziobnicy z linią wodną do grodzi zderzeniowej.

L_C= najmniejsza z wartości:

a) L_C=0.05L_pp

b) L_C=6.28m

Odległość od zetknięcia dziobnicy z linią wodną do grodzi zderzeniowej wynosi L_C=3.5 m

4. Odległość od zetknięcia poszycia na rufie do początku skrajnika rufowego.

L_R=0.05L_pp

gdzie:

L_pp= 114 m - długość między pionami

Odległość od zetknięcia poszycia na rufie do początku skrajnia rufowego wynosi L_R= 6.28 m

5. Określenie wysokości dna podwójnego.

5.1 Określenie wysokości dna podwójnego wg wzoru

[mm]

gdzie:

B=18.4m -szerokość statku

T= 7.59 m - zanurzenie konstrukcyjne

Wysokość dna podwójnego wynosi h_d=0.997m

6. Założenia do szkicu sylwetki

6.1 Umieszczenie siłowni - na śródokręciu

6.2 Kształt dziobu: normalny

6.3 Ilość pokładów: 1

6.4 Rozwiązanie wręgów i trzonu sterowego

6.5 Odległość między grodziami: 22,8 m

VII”Szkic Sylwetki”

Dołączony na ostatniej stronie projektu.

VIII„Wyznaczanie krytycznych wysokości środka ciężkości statku”

Nie istnieją obligatoryjne międzynarodowe przepisy prawne regulujące wymagania dotyczące stateczności statków. Istnieją jedynie zalecenia podane przez „IMO”.

Przykładowy statek posiadający klasę PRS musi spełniać następujące wymagania statecznościowe:

1-Początkowa wysokość metacentryczna w dowolnym stanie załadowania musi zawierać się dla poszczególnych flot, jak poniżej:

a) dla statków handlowych ho>= 0.15[m]

b)dla statków rybackich ho>= 0.35[m]

c)dla statków drewnianych ho>= 0.05[m]

2-Maksymalna wartość krzywej ramion prostujących nie może być mniejsza niż 0.20[m] i musi występować przy kącie pochylenia nie mniejszym niż 30 stopni.

3-Zakres dodatni ramion prostujących musi być niemniejszy niż 60 stopni.

4-Maksymalny kąt przechyłu wywołany dynamicznym działaniem momentu przechylającego od wiatru, wyznaczony z uwzględnieniem amplitudy kołysań bocznych musi być mniejszy niż kąt przewracania i kąt zlewania.

W projekcie pod uwagę będzie brana Początkowa wysokość metacentryczna. Poniżej przedstawiony obrazowo przekrój statku wraz z zaznaczonymi wartościami charakterystycznymi dla metacentrum.

G-sila ciężkości

D-siła wyporu

P-siła wynikająca z masy statku ciężaru

F-środek wyporu statku

M-metacentrum w płaszczyźnie symetrii statku,

r- promień metacentryczny

ls-ramię stateczności

GM-początkowa wysokość metacentryczna

Zf-wysokość środka wyporu

Zg-wysokość środka ciężkości

&-kąt przechylenia na wodnicy

P=F- sily wyrównują się

Zostaną rozpatrzone obliczenia dla 3 przypadków:

1-statek pusty

2-statek załadowany w 2/3

3-statek załadowany w 1/3

Wartości	1/3To	2/3To	To
T	2.53	5.06	7.59
1. CB0=0,628 - konstrukcyjny współczynnik pełnotliwości podwodzia To=6,57m - zanurzenie konstrukcyjne T- dane zanurzenie7.46	0.587	0.518	0.628
2. gdzie: CB - współczynnik pełnotliwości podwodzia dla danych zanurzeń	0.687	0.618	0.728
3. gdzie: Cw - współczynnik pełnotliwości wodnicy dla danego zanurzenia gdzie: Cw - współczynnik pełnotliwości wodnicy dla danego zanurzenia	0.539	0.544	0.536
4. gdzie: Cw - współczynnik pełnotliwości wodnicy dla danego zanurzenia	0.040	0.033	0.045
5. gdzie: ξF - współczynnik proporcjonalności dla danego	1.36	2.75	4.06
6. gdzie: B- szerokość dla danego zanurzenia Cw - współczynnik pełnotliwości wodnicy dla danego zanurzenia T - dane zanurzenie	9.12	4.26	3.19
7. [m] gdzie: zF- wysokość środka wyporu dla danego zanurzenia r- promień metacentryczny dla danego zanurzenia	10.33	6.86	7.1
8. Lpp=114 m -odległość między pionami dla danego zanurzenia, przyjęta jako konstrukcyjna B- szerokość dla danego zanurzenia, przyjęta jako szerokość konstrukcyjna T- dane zanurzenie ρ=1,025 T/m^3 - gęstość wody morskiej k= 1,005- współczynnik grubości poszycia CB=0,628 - konstrukcyjny współczynnik pełnotliwości podwodzia	3884	7761	11654

gdzie:

Cb- wsp.pełnotliwości podwodzia

Cw- wsp.pełnotliwości wodnicy

i- bezwymiarowy moment bezwładności

Zf- wysokość środka wyporu

Zg- wysokość środka ciężkości

r- promień metacentryczny

Zgkr- krytyczna wysokość środka ciężkości

W zależności od kształtu symetrii kadłuba statku inny będzie wzór na Ix, a więc

Dla prostopadłościanu moment bezwładności wodnicy pływania wyznacza się z wartości

Ix=LB³/V

gdzie:

L-długość

B- szerokość

V-objętość podwodna statku.

Natomiast dla obrysu, elipsy przypominającej bardziej ksztalt kadłubu statku przyjmuje się wzór:

Ix=i*L_pp* B³

gdzie:

i-bezwymiarowy moment bezwładności

Lpp- długość pomiędzy pionami

B- szerokość

Ix=0.045*125.6*338.56=1913

I z tego również wzoru skorzystamy w trakcie obliczeń.

Według pierwszego kryterium klasy PRS Początkowa wysokość metacentryczna w dowolnym stanie załadowania musi zawierać się dla statków handlowych

ho≥ 0.15[m]

czyli

GM=Zf+r-Zg≥0.15[m]

Zg
6.86

Wysokość środka Zf może być wykazana z geometrii statku lub ze wzorów empirycznych , które zawarte są w tabelce powyżej.

Wyznaczenie wysokości metacentrycznej

gdzie:

t-okres kołysań≥12

c=0.8

B=18.4 szerokość statku

=1.5

=

≥

gdzie:

Z_F- wysokość środka wyporu

r - promień metacentryczny

-wysokość metacentryczna

Wzór	1/3 To	2/3 To	To
=	8.98	5.51	5.75

Charakterystyka dla danego stanu załadowania w zależności od zapasów i ładunku.

Nr stanu	I Statek pusty	II Statek+100% zapasów	III Statek +100% ładunku	IVstatek+100% zapasu+100% ładunku
Zapasy	-	100	-	100
Ładunek	-	-	100	100
=ZG/H parametry stałałe	0.62	0.6	0.65	0.64
D	4683[t]	5199[t]	11417[t]	11933[t]
ZG	7.44	7.2	7.8	7.68

Masa statku pustego:

Msp=Mk+Mn+Mm+Ms+Mr=4683[t]

Masa zapasów (100%) statku:

Mz=Ppc+Ppl+Pol+Pzp+Ppr+Pws+Pwu=516[t]

Masa ładunku (100%) statku:

Pł=Pn-Mz=7250-516=6734[t]

IX”Wyznaczanie oporu kadłuba statku”

Założenia :

a)Krzywą oporu projektowanego statku wyznaczamy dla 3 predkości statku

Vo-1[kn]=16[kn]

Vo=17[kn]

Vo+1[kn]=18[kn]

b)przyjmuje 25% wzrostu oporu wobec statku płynącego po wodzie spokojnej,

c)prędkość kontraktowa Vo jest wykorzystana przy 80% załadowania.

1)Wyznaczenie zanurzenia eksploatacyjnego Te

a)Równanie pływalności statku

Psp -masa statku pustego

-nośność

Lpp- długość statku miedzy pionami

B- szerokość statku

Te- zanurzenie eksploatacyjne

-współczynnik pełnotliwości eksploatacyjnej

I. Przyjmujemy wartość współczynnika pełnotliwości eksploatacyjnego
=0.66

6.7

II. Sprawdzenie równania pływalności statku dla wyznaczonego wcześniej zanurzenia eksploatacyjnego

10483=10328.34

Lewa strona równania nie równa się prawej, trzeba obliczyć nowe zanurzenie konstrukcyjne(eksploatacyjne).

III. Wyznaczenie najbardziej przybliżonej wartości zanurzenia eksploatacyjnego

Te2=Te1*Lr/Pr

gdzie:

T1=6.7 pierwsze zanurzenie eksploatacyjne

Lr=10483 wartość lewej strony równania

Pr=10328.34 wartość prawej strony równania

Te2=6.7*10483/10328.34=6.8

Według powyższych wyników stwierdzamy i wyznaczamy nasze nowe zanurzenie eksploatacyjne Te które wynosi

Te=6.8m

IV. Sprawdzenie równania pływalności dla wyznaczonego zanurzenia eksploatacyjnego

10483=~~10506

Wyznaczone zanurzenie spełnia warunki równania pływalności

2)Wyznaczenie współczynnika pełnotliwości eksploatacyjnej

=

=0.649

Współczynnik pełnotliwości eksploatacyjnej
wynosi 0.649

3)Wyznaczenie stałych z równania oporu statku

a)
Pole powierzchni zwilżonej kadłuba:

gdzie:

Lpp - długość między pionami,

Cb - współczynnik pełnotliwości podwodzia,

B - szerokość statku,

Te - zanurzenie eksploatacyjne,

=2951.8

b) Poprawkę oporu tarcia ze względu na chropowatość określamy jako:

dla n=6

gdzie:

n ilość miesięcy statku na morzu pomiędzy dokowaniami

=10^-3*0.672

c) Współczynnik kształtu kadłuba czyli współczynnik korygujący opór tarcia w stosunku do oporu tarcia względem płaskiej płyty, można wyrazić poniżej za pomocą tej zależności:

gdzie:

Lpp - długość między pionami,

Cb - współczynnik pełnotliwości podwodzia,

B - szerokość statku,

Te - zanurzenie eksploatacyjne,

K=0.186

4) Metoda Schneeklutha, jest metodą , której zadaniem jest prognozowanie oporu.

(Wyznaczenie współczynnika równania oporu resztowego)

gdzie:

Fr- liczba Freuda

Cp- współczynnik pełnotliwości pryzmatycznej

- współczynnik smukłości

B- szerokość statku

Te- zanurzenie eksploatacyjne

a)wyznaczenie współczynnika pełnotliwości pryzmatycznej Cp

Cp=
/Cm

gdzie:

- wapółczynnik pełnotliwości eksploatacyjnej

Cm- (przyjmujemy Cm 0.975:0.98)

Cp=0.66

b)Wyznaczenie współczynnika smukłości

=V/Lpp³

gdzie:

v- objetość podwodzia

Lpp- 125.6m długość między pionami

V=LppBTe
=10199.08

=10199.08/1981385.216=5.14*10^-3

c)Uproszczenie równania po podstawieniu wartości współczynników

Opór całkowity statku wyrazić można jako:

gdzie:

-opór resztowy,

-opór tarcia,

Cf -czas eksploatacji statku między dokowaniami,

-powierzchnia zbliżona kadłuba statku,

K- współczynnik K uwzględniający kształt kadłuba,

Cr - współczynnik oporu

C - współczynnik freuda

5)Wyznaczenie oporu dla 3 prędkości:

Prędkość[kn]	v-1	v	v+1
V[m/s]	8.23	8.74	9.26
v- prędkość kontraktowa g- przyspieszenie ziemskie Lpp- długość między pionami	0.234	0.249	0.263
v- prędkość Lpp- długość między pionami r- kinematyczny współczynnik lepkości=1.19 *10^-6	8.6*10^8	9.2*10^8	9.7*10^8
Re - liczba reynoldsa	1.5*10^-3 ^0.0015	1.5*10^-3 ^0.0015	1.5*10^-3 ^0.0015
Fr - liczba froudea	1.54*10^-3 ^0.00154	1.69*10^-3	1.83*10^-3
-opór tarcia Cr- opór resztowy - dodatek na chropowatość	3.04*10^-3	3.19*10^-3	3.33*10^-3
Rt=………..- opór całkowity	340	400	468
1.25Rt	425	500	585
No=R*v No- moc holowania R- opór całkowity v- prędkość	2798.2	3496	4334

TEMAT X: „Dobór parametrów pędnika.”

Charakterystyka śruby napędowej

Współczynnik posuwu:

gdzie:

=12.58 m/s - prędkość dopływu wody do śruby

gdzie:

v=17 m/s - prędkość kontraktowa

=0,26- współczynnik strumienia nadążającego

gdzie:

w₀= 0,26- wartość odczytana z wykresu

w₁= 0 - poprawka na kształt

w₂= 0- poprawka na
odczytana z wykresu,

gdzie:

D=0,7T= 5.31 - średnica śruby, gdzie T- zanurzenie konstrukcyjne

L=125.6m - długość między pionami

=0,000264

gdzie:

E=0,4T=3.04 m -odległość osi śruby od płaszczyzny podstawowej

T=7.59 m -zanurzenie konstrukcujne

n= ilość obrotów na sekundę

D=0,7T=5.31m - średnica śruby, gdzie T- zanurzenie konstrukcyjne

Współczynnik naporu śruby:

gdzie:

T=506 kN- zapotrzebowany napór śruby

gdzie:

R=400 kN -opór statku

t=0,25w+0,14=0,21 - współczynnik ssania, gdzie w=0,26 - współczynnik strumienia

nadążającego

= 1,025 t/m³- gęstość wody morskiej

n= ilość obrotów na sekundę

D=0,7T=5.31m - średnica śruby, gdzie T- zanurzenie konstrukcyjne

Współczynnik momentów

K_M- wartość odczytana z wykresu dla obranego J

Sprawność pędnika:

gdzie:

T= 506 kN- zapotrzebowany napór śruby

V_p=12.58 m/s - prędkość dopływu wody do śruby

n= ilość obrotów na sekundę

-moment śruby

gdzie:

K_M- wartość odczytana z wykresu dla obranego J

= 1,025 t/m³- gęstość wody morskiej

D=0,7T=5.31m - średnica śruby

Współczynnik obciążenia śruby

gdzie:

T= 506 kN- zapotrzebowany napór śruby

n= ilość obrotów na sekundę

= 1,025 t/m³- gęstość wody morskiej

V_p=12.58 m/s - prędkość dopływu wody do śruby

1. Tabela

obr 1/min	90	120	150
n [1/s]	1,5	2	2,5
bT	0.997	1,41	1.98
- odczytane z wykresu	1.01	1.45	1.98
- odczytane z wykresu	0,743	0,605	0,48
- odczytane z wykresu	0,86	0,74	0,66
	7.11	6.73	6.26
D =D max= 0,7T=5.31m - średnica śruby, gdzie T- zanurzenie konstrukcyjne	5.31`	5.31	5.31
	0,94	0,71	0,57
- odczytane z wykresu	0,72	0,78	0,82
- odczytane z wykresu	1.04	1.26	1.43
Ne -moc efektywna	3384	4381	5388

gdzie:

T= 506 kN- zapotrzebowany napór śruby

V_p=12.58 m/s- prędkość dopływu wody do śruby

= 1,067-sprawność kadłuba

gdzie:

t=0,21 - współczynnik ssania,

w=0,26 - współczynnik strumienia nadążającego

- sprawność pędnika

-sprawność rotacyjna

-sprawność linii wałów

37

---