58
POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydzial Oceanotechniki i Okrętownictwa Podstawy Projektowania Okrętów i Jachtów Drobnicowiec uniwersalny Prowadzący: dr inŜ. Cezary środowski Wykonal: Krystian Zabielski

Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

POLITECHNIKA GDA ŃSKA

Wydział Oceanotechniki i Okr ętownictwa

Podstawy Projektowania Okr ętów i Jachtów

Drobnicowiec uniwersalny

Prowadz ący: dr inŜ. Cezary środowski

Wykonał:

Krystian Zabielski

Page 2: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

2

Spis tre ści: 1. ZałoŜenia Projektowe

1.1 Lista statków wzorcowych: 1.2 ZałoŜenia Armatorskie 1.3 Dane statku wzorcowego

2. Wstępne Projektowanie Parametryczne

2.1 Weryfikacja statku wzorcowego – bilans mas i wyporność 2.2 Wyznaczenie wyporności konstrukcyjnej statku 2.3 Wyznaczanie długości statku Lpp 2.4 Wyznaczenie Szerokości Statku 2.5 Wyznaczanie współczynnika pełnotliwości kadłuba CB. 2.6 Wyznaczenie odciętej środka wyporu 2.7 Wyznaczenie zanurzenia konstrukcyjnego 2.8 Wyznaczenie wysokości 2.9 Zestawienie Wymiarów Głównych Statku

3.Oszacowanie Zapasów

3.1 Zapasy paliwa cięŜkiego 3.2 Zapasy paliwa lekkiego 3.3 Zapasy oleju smarnego 3.4 Zapasy wody pitnej 3.5 Zapasy wody słodkiej uŜytkowej 3.6 Zapasy Ŝywności 3.7 CięŜar załogi i pasaŜerów 3.8 Zestawienie mas i objętości składowych 3.9 Objętość zbiorników – oszacowanie wstępne:

4. Podział Przestrzenny Kadłuba

4.1 Dobór odstępu wręgowego 4.2 Skrajnik dziobowy 4.3 Dno podwójne 4.4 Grodzie poprzeczne 4.5 Liczba i rozmieszczenie ładowni 4.8 Wielkość luków ładunkowych

5. Parametryczne Obliczenia Sprawdzające 5.1 Kryteria wysokości metacentrycznej 5.2 Krytyczne wysokości środka cięŜkości statku 5.3 Zestawienie wartości stanów załadowania 5.4 Opór całkowity statku 5.5 Opór całkowity statku dla zmienionych prędkości 5.6 Zestawienie wartości oporów i mocy holowania dla róŜnych prędkości

Praca składa si ę z dwóch głównych cz ęści. Pierwsza zawiera wst ępne warto ści parametryczne statku i jej pochodne. W cz ęści drugiej znajduj ą się obliczenia sprawdzaj ące.

Page 3: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

3

CZĘŚĆ I

WSTĘPNE WARTOŚĆI PARAMETRYCZNE

Page 4: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

4

Rozdział I

ZałoŜenia Projektowe

Page 5: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

5

1.1 Lista statków wzorcowych: Numer Statku

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nośność [t] (Deadweigth)

1673 3199 4633 5394 6194 7351 8519 9655 10530 12450

Pojemno ść ładowni – bele [m 3] (Holds Capacity)

2902 6143 7375 9385 8331 10730 13620 16850 18070 17820

Prędko ść kontraktowa [kn] (Contract Speed)

14,0 14,6 15,1 15,5 16,0 15,6 17,0 15,0 16,5 16,8

Długo ść między pionami [m] (Lenght B.P.)

79,20 95,20 104,70 112,00 115,00 122,47 135,00 141,10 141,60 143,12

Szeroko ść [m] (Breadth)

12,40 16,00 15,50 16,50 16,70 18,00 18,50 19,40 19,40 20,20

Wysoko ść boczna [m] (Draught (Scantling))

7,15 9,50 9,50 10,00 9,40 10,20 11,50 11,65 12,55 11,80

Współczynnik pełnotliwo ści podwodzia [-] (Block Coefficient CB)

0,648 0,676 0,686 0,692 0,688 0,679 0,671 0,671 0,681 0,680

Moc silnika głównego [kW] (Main Engine Power)

1650 2870 3386 3606 4876 4490 5741 4876 5741 5741

Masa konstrukcji kadłuba [t] (Mass of the Hull)

632 1417 1273 1449 1672 2141 2551 2606 2814 2917

Masa nadbudówki [t] (Mass of the Superstructure)

110 170 162 180 261 369 164 303 350 308

Masa wyposa Ŝenia [t] (Mass of the Outfit)

417 1018 769 870 888 1279 1257 1313 1347 1524

Masa siłowni [t] (Mass of the Machinery) 169 191 386 543 520 457 876 620 930 774

Objętość pomieszczenia siłowni [m 3] (Volume of the Engine Room)

565 1348 1560 2254 2077 2037 3120 2300 3795 3450

Objętość skrajników [m 3] (Volume of for and After Peaks)

166 175 238 287 236 395 418 480 512 501

Objętość dna podwójnego [m 3] (Volume of the Double Bottom)

645 1235 1031 1211 1298 1564 1821 2050 2719 2984

Całkowita obj ętość podpokładowa [m 3] (Total Underdeck Volume)

4680 9740 11900 14350 13020 16190 20900 24000 27600 27250

Page 6: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

6

1.2 ZałoŜenia Armatorskie Statek nr: 95 trasa nr: 24 Typ funkcjonowania statku – Drobnicowiec uniwersalny Wartość parametrów Nośność Pn [t] 6350 Objętość ładowni na bele V [m3] 12000 Prędkość kontraktowa υ [kn] 16,50 Zasięg pływania Z [Mm] 6850 Załoga n [-] 24 Uzupełniające załoŜenia projektowe: Linia Ŝeglugowa: Gdynia – Havre [900Mm] 1.3 Dobór statku wzorcowego

Przed przystąpieniem do obliczeń naleŜy przeprowadzić dobór statku wzorcowego. Statek wzorcowy musi być identycznego typu funkcjonalnego i mieć podobne parametry. Dobór ten przeprowadza się na podstawie następujących wzorów:

−+−

=−ννν 0

N

0NN0

P

PPminpp)1

WaŜność : 70% 30%

Statek wzorcowy nr 4 statek nr 5

15055.06350

53946350 =− 02456,0

6350

61946350 =−

Oznaczenia z symbolem „0” są wartościami statku wzorcowego. Do dalszych obliczeń biorę statek wzorcowy nr 5 jako najbardziej zbliŜony do załoŜeń. Jego parametry podaje poniŜej.

Page 7: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

7

1.4 Dane statku wzorcowego

Nazwa Parametru Symbol Wartość Jednostka Miary

Nośność Deadweight

Pn0 6194 [t]

Objętość ładowni dla beli Hold Capacity for the Bales

VŁb0 8331 [m3]

Prędkość Contract Speed

υ0 16,0 [kn]

Długość między pionami Lenght B.P.

Lpp0 115,00 [m]

Szerokość maksymalna Max. Breadth

B0 16,70 [m]

Zanurzenie konstrukcyjne Draught (Scantling)

T0 7,00 [m]

Wysokość boczna Depth

H0 9,40 [m]

Współczynnik pełnotliwości kadłuba Block Coefficient

CB0 0,692 [-]

Moc silnika głównego Main Engine Power

Ne0 4876 [kW]

Masa kadłuba Mass of the Hull

Mk0 1672 [t]

Masa nadbudówki Mass of the Superstructure

MN0 261 [t]

Masa wyposaŜenia Mass of the Outfit

MW0 888 [t]

Masa siłowni Mass of the Machinery

MM0 520 [t]

Objętość siłowni Volume of the Engine Room

Vm0 2077 [m3]

Objętość skrajników Mass of For and After Peaks

Vs0 236 [m3]

Objętość dna podwójnego Volume of the Double Bottom

Vdp0 1298 [m3]

Całkowita objętość podpokładowa Total Underdeck Volume

VC0 13020 [m3]

Page 8: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

8

Rozdział II

Wstępne Projektowanie Parametryczne

Page 9: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

9

2.1 Weryfikacja statku wzorcowego – bilans mas i wy porno ść NaleŜy ustalić czy wartości statku wzorcowego moŜna uznać za rzeczywiste. W tym celu naleŜy sprawdzić czy bilans mas i wyporności statku wzorcowego jest poprawny. Ewentualnie skorygować obie wartości. Wszystkie wartości w tej pracy zostaną opisane do czwartego miejsca znaczącego. 2.1.1 Bilans Mas: D0 = ∑Mi = MKN + MW + MM + PN D0 =6194+888+520+1672+261 D0 = 9535[t] 2.1.1.1 Korekcja no śności Pn: Wyporność wzorcowa:

9535[t]|LBTC 00` == δKD

Korekcja:

][4746.0953547455.953500 tDDPn KK =−=−=

Błąd względny – powinien być duŜo mniejszy od 1%:

0.0109%%100*0

0

=∑−

=D

MD iε

2.1.1.2 Wniosek z Bilansu Mas: Jak widać naleŜy nanieść korekcję na Wyporność Statku wzorcowego, wg. wzoru

000NKNK PPP −=

która teraz wynosi: ][6194 30 mPK =

2.1.2 Bilans Obj ętości: Dopuszczamy błąd do 5%: V0 = VC = ∑Vi = VM + VS + VDP + VT Podstawiając:

][927608,1*03,1*833108,1*03,1* 30 mVVT === VT

0= 9276+2077+236+1298 ][12878 30 mV =

gdzie: ][61940 tPN = - nośność statku wzorcowego

][8880 tMW = - masa wyposaŜenia statku

wzorcowego ][5200 tM M = - masa maszynowni (siłowni)

statku projektowanego ][193326116720 tM KN =+= - masa konstrukcji

kadłuba i masa nadbudówki

Gdzie: 0

TV - objętość ładowni

][2077 30 mVM = - objętość siłowni

][236 30 mVS = - objętość skrajników

][1298 30 mVDP = - objętość dna podwójnego

Page 10: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

10

2.1.2.1 Korekcja Obj ętości Podpokładowej: Korekcja:

][6.1414.1287813020 3000 mVVV CK =−=−=

Błąd względny:

0.0109%%100*0

000 =

−=

K

KK

V

VVB

2.1.2.2 Wniosek z Bilansu Obj ętości: Jak widać naleŜy nanieść korekcję na Całkowitą Objętość Podpokładową wg. wzoru

000KCCK VVV −=

która teraz wynosi:

][m12878 30` =CKV

2.2 Wyznaczenie wyporno ści konstrukcyjnej statku 2.2.1 Określenie wyporno ści za pomoc ą współczynnika wykorzystania wyporno ści. Definicja współczynnika wykorzystania wyporności.

D

PND =η

Zakładamy, Ŝe dla statków podobnych zachodzi równość

][0

00 −==

D

PNDD ηη

][−Dη - współczynnik wykorzystania wyporności

][61940 tPN = - nośność statku wzorcowego po korekcji

][95350 tD = - wyporność statku wzorcowego po korekcji Podane definicje oraz relacje pomiędzy nimi zostaną wykorzystane, Ŝeby wyznaczyć wyporność projektowanego statku.

Współczynnik wykorzystania wyporności: 0

0

D

PND =η ][0.6496

9535

6194 −==

Wyporność projektowanego statku: 9775[t]0.6496

6350

η

PD

D

N ===

Gdzie: ][13020 30 mVK = - Całkowita objętość

podpokładowa

Page 11: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

11

2.2.2 Metoda Normanda. Przyjmuje się, Ŝe masa projektowanego statku MS składa się z następujących grup masowych :

RMWKNS MMMMM +++=

Czyli przyrost wyporności statku projektowanego w stosunku do statku wzorcowego – wywołana zmiana nośności statku i zmianę prędkości – wyraŜa się w metodzie Normanda zaleŜnością

∆+

∆⋅=−=∆= N

m Pv

vMNDDDdD

0

00 3

gdzie: ~ 0vvv −=∆ -przyrost prędkości ][5.00,165.16 knv =−=∆

~ 0NNN PPP −=∆ -przyrost nośności

]155.5[61946350P t=−=∆

][−N - współczynnik Normanda

][0,160 knv = - prędkość statku wzorcowego

][61940 tPN = - nośność statku wzorcowego

][ 30 mV - objętość podwodnej części kadłuba

][95350 tD = - wyporność statku wzorcowego

][−KNC ; ][−WC ; ][−MC ; ][−RC

][0 tMS - masa statku

][193326116720 tM KN =+= -masa kadłuba wraz z nadbudówką

][8880 tMW = - masa wyposaŜenia

][5200 tM M = - masa maszynowni (siłowni)

][0 tMR - masa rezerwy

Page 12: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

12

Współczynnik Normanda wyraŜa się wzorem:

][

32

1

1 −−−−−

=MRWKN CCCC

N

Podstawiając:

MRWKN CCCCN

3

21

1

−−−−=

][564,10525,0

3

202,00931,02027,01

1 −=⋅−−−−

=N

∆+

∆⋅=−=∆= N

m PV

VMNDDDdD

0

00 3

317.8155.516

5,05203564,1 =

+⋅⋅⋅=

Ostateczny wzór na wyporność statku projektowanego:

DDD ∆+= 0

Wyporność projektowanego statku wg. Normanda wynosi:

DDD ∆+= 0 [t] 9853317.89535 =+= 2.2.3 Uśredniona wyporno ść Do dalszych obliczeń przyjmujemy średnią z dwóch obliczonych wartości :

9814[t]2

9775 9853

2=+=+= WN DD

D

gdzie:

0.2027[-]0

0

==D

MC KN

KN

0.0931[-]0

0

==D

MC W

W

0.0545[-]0

0

==D

MC M

M

][025,0 −=RC

gdzie:

][317.8

][ 95350

tD

tD

=∆=

Page 13: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

13

2.3 Wyznaczanie długo ści statku L pp

(Długo ść pomi ędzy pionami)

Wyznaczamy długość między pionami. Pion przechodzi przez punkt przecięcia się dziobnicy z wodnicą konstrukcyjną a pion rufowy przez oś steru. Długość całkowita statku jest większa od długości między pionami o długość nawisu dziobowego i rufowego.

Dla wygody przyjęto oznaczenie: L = Lpp

2.3.1 Wyznaczenie długości statku metodą Posdiunina:

( ) [m] 2

CL 3

12

∇⋅

+⋅=

νv

( )3

10

2

0

0

00

2v

v

LCC ∇

+

==

Podstawiając:

][m 9303025,1

9535

ρ

D 3===∇°

°

[-] 6.9209303

216

16

115CC 3

20 =

+

==

( )

][9.116L

[m] 116.9 930325.61

16.56.920L

pp

3

12

m=

=⋅

+==

gdzie:

v – prędkość kontraktowa [w]

][m ρ

D 3=∇ - Nabla (człon objętości)

C – stała (ze statku wzorcowego)

Page 14: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

14

2.3.2 Wyznaczenie długości statku metodą Nogida:

Długość między pionami wyznaczamy za pomocą wzoru:

][3

1

3

1

mDvCL ⋅⋅=

3

103

10

00

)()( Dv

LCC

⋅==

Podstawiając

][117.398145.162.152

][2.15295350,16

0,115

33

33

mL

C

=⋅⋅=

−=⋅

=

gdzie:

][knv - prędkość statku projektowanego

][tD - wyporność statku projektowanego 2.3.3 Uśredniona Długość Do dalszych obliczeń przyjmujemy średnią z dwóch obliczonych wartości :

][117.12

117.3116.9mL pp =+=

gdzie: ][0.1150 mL = - długość pomiędzy pionami statku

wzorcowego ][0,160 knv = - prędkość statku wzorcowego

][95350 tD = - wyporność statku wzorcowego

Page 15: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

15

2.4 Wyznaczenie Szeroko ści Statku Szerokość statku jest liczona w jego najszerszym miejscu. 2.4.1 Wyznaczenie szeroko ści statku metod ą Bujnickiego:

Szerokość statku określona jest wzorem: 75,05,0 PPB LB ⋅=

Podstawiając:

][17.80117.15,0 75,0 mBB =⋅= gdzie:

][mB - szerokość statku projektowanego

][mL - długość statku projektowanego 2.4.2 Wyznaczenie szeroko ści statku metod ą Hausena:

Szerokość statku określona jest wzorem: 8,411,0 +⋅= LBH

Podstawiając:

][17.688,4117.111,0 mBH =+⋅= gdzie:

][mB - szerokość statku projektowanego

][mL - długość statku projektowanego 2.3.3 Uśredniona Szeroko ść Do dalszych obliczeń przyjmujemy średnią z dwóch obliczonych wartości :

][17.742

17.6817.80

2m

BBB HB

sr =+=+

=

Page 16: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

16

2.5 Wyznaczanie współczynnika pełnotliwo ści kadłuba C B.

Współczynnik pełnotliwości jest to procent powierzchni, jaką zajmuje bryła statku umieszczona w równoległościanie którego boki wynoszą maksymalną wysokość, długość i szerokość danego statku.

Przed wyznaczeniem współczynnika Cb, musimy ustalić względną wartość prędkości statku, tzw. liczbę Froude’a, która wynosi. Wszystkie długości wyraŜone są w stopach.

[ft]L

[w]F

'N

ν=

2.5.1 Wyznaczenie pełnotliwo ści statku metod ą Aleksandra:

Współczynnik CB wyraŜa się wzorem:

NA1B F2

1CC ⋅−=

°⋅+= NA1 F2

1C bC

( )][683.0C

][0.8420-0.82392

1 0.692C

B

B

−=

−+=

2.5.2 Wyznaczenie pełnotliwo ści statku metod ą Ayrego:

NA2B F*42.0CC −=

°+= NA2 F*41.0C bC

0.8421*0.42-0.8240*0.41 0.692CB += [-]

0.6844CB = [-]

2.5.3 Wyznaczenie pełnotliwo ści statku metod ą Nogida:

NA3B F*71.0CC −=

°+= NA3 F*71C bC

( )0.8421-0.82400.71 0.692CB += [-]

0.6792CB = [-]

115305.0

61FN =°

0.8239FN =° [-]

117.1305.0

5.16FN =

0.8421[-]FN =

gdzie:

Cb0=0.692 [-] – współczynnik

pełnotliwości statku wzorcowego

Page 17: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

17

2.5.4 Uśredniony współczynnik pełnotliwo ści: Do dalszych obliczeń przyjmujemy średnią z trzech obliczonych wartości :

][0.68223

0.68440.67920.6830 −=++=bC

2.5.5 Wyznaczanie współczynnika pełnotliwo ści owr ęŜa.

*NM F0,061,024C ⋅−=

Podstawiając:

[-] 0.97450.84210,061,024CM =⋅−=

2.6 Wyznaczenie odci ętej środka wyporu

ppbY LCX

−=1000

125

1000

175

Podstawiając:

-0.6581117.11000

1250.6822*

1000

175 =−=YX

2.7 Wyznaczenie zanurzenia konstrukcyjnego

Zanurzenie konstrukcyjne jest to wartość, którą na wg. projektu powinien zanurzyć się statek pusty.

Zanurzenie wyznaczono z równania pływalności, które ma postać:

∑ ⋅⋅⋅⋅== Bi CTBLρDM

Przekształcając:

[m] CBLρ

DT

B⋅⋅⋅=

Podstawiając:

[m] 6.757 0.682217.74117.11,025

9814T =

⋅⋅⋅=

gdzie:

0.8421FN = [-]

gdzie:

][0.6822−=bC

][117.1mLpp =

Gdzie: ][117.1mL = - długość pomiędzy pionami statku proj.

][9814tD = - wyporność statku proj.

=3

025,1m

kgρ - gęstość wody morskiej

][17.74mB = - szerokość statku proj.

][0.6822−=βC - współczynnik pełnotliwości kadłuba

Page 18: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

18

2.8 Wyznaczenie wysoko ści

Wysokość jest to wartość długości mierzona od stępki do najwyŜszego miejsca burty.

2.8.1 Oszacowanie wysoko ści Wysokość oszacowujemy ze względu na podobieństwo geometryczne do statku wzorcowego.

°°=°=

T

Hhh

Po przekształceniach:

ThH ⋅°=

Gdzie:

][09.40 mH = - wysokość statku wzorcowego

][70 mT = - zanurzenie statku wzorcowego

][6.757mT = - zanurzenie statku projektowanego

Podstawiając:

[-] 1.3437

4.9

T

Hhh ==

°°=°=

[m] 9.0736.7571.343ThH =⋅=⋅°=

Page 19: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

19

2.8.2 Wyznaczenie wysoko ści z bilansu pojemno ści 2.8.2.1 Wstęp

Bilans pojemności ma postać: ( ) 0Vc,zV T Ł =− gdzie:

( )c,zV - pojemność dysponowana zaleŜna od parametrów statku VTŁ – pojemność ładowni zadana (załoŜenie projektowe)

1,081,03VV beleTŁ ⋅⋅=

Współczynniki 1,03 oraz 1,08 wyraŜają relacje pomiędzy pojemnością teoretyczną i pojemnością na ziarno oraz pomiędzy pojemnością na ziarno a pojemnością na bele (np. bele drobnicy, bawełny). Funkcję pojemności dysponowanej moŜna wyznaczyć na podstawie znajomości pojemności składowych zgodnie z zaleŜnością: rezsdpmcbele VVVVV1,081,03V −−−−=⋅⋅

Lewa strona równania jest wielkością znaną, pozostałe składniki moŜna wyrazić jako wielkości zaleŜne od Vc gdzie:

cV - całkowita objętość podpokładowa (teoretyczna)

mV - objętość maszynowni

dpV - objętość dna podwójnego

sV - objętość skrajników

rezV - objętość rezerwy

2.8.2.2 Pojemno ści składowe 2.8.2.2.1 Objętość siłowni:

e0,5

c1m NVaV ⋅⋅=

aC

33

2

e

DN

ν⋅=

( )0e

0,5c

m011

NV

Vaa

⋅==

0

e

33

2

ND ν⋅=aC

gdzie: 9814[t]D = D – wyporność

9535[t]D0 =

][5.16 w=ν v - prędkość

][0.160 w=ν V – objętość siłowni

]2077[m30 =mV

Podstawiając:

377.7[-]4876

169535 33

2

=⋅=aC

5451[kW]377.7

5.1698142N

33

2

e =⋅=

( )0.004[-]

487612878

2077a

2

11 =⋅

=

20.46VV 0,5cm ⋅=

Page 20: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

20

2.8.2.2.2 Objętość dna podwójnego:

c0c

0dp

dp VV

VV ⋅=

ccdp V0.1008V13020

1298V ⋅=⋅=

2.8.2.2.3 Objętość skrajników:

C0C

0S

S VV

VV ⋅=

CCS V0.0183V13020

236V ⋅=⋅=

2.8.2.2.4 Objętość rezerwy:

crez V0,02V ⋅=

2.8.2.3 Obliczenie całkowitej obj ętości podpokładowej

rezsdpmcbele VVVVV1,081,03V −−−−=⋅⋅

20.46V-(0.869)V13348.8

20.46V-0.02)0.0180.101-(1V13348.8

VVVVV1,081,038331

0,5cc

0,5cc

rezsdpmc

⋅=

⋅++=

−−−−=⋅⋅

Otrzymaliśmy równanie kwadratowe. Podstawiamy pod wartość Vc parametr t2.

Gdzie: Vm

0 =2077 [m3] Vs

0 =236 [m3] Vdp

0 =1298 [m3] VC

0 =13020 [m3]

( )18761V

137V

V

137

c

2c

2c

==

==

t

t

( )

13746386-20.46)(

x

-113.246386--20.46)(

x

46386-133490.86094-418.7

4

13349c

20.46b

0.8609a

013348-20.46t-(0.8609)t

2

2

1

1

2

2

=+−=

∆+−=

=−=

∆−−=

=⋅⋅=∆⋅−=∆

−=−=

=

=

x

b

x

b

acb

Page 21: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

21

2.8.2.4 Wyznaczenie wysoko ści bocznej statku wzgl ędem obj ętości podpokładowej Wyznaczamy teraz wysokość boczną statku H tak, aby objętość podpokładowa projektowanego statku równała się wyznaczonej objętości VC. Przy standardowym wzniosie i standardowej wypukłości pokładu objętość podpokładową przybliŜa relacja:

( ) ( )HδHBLHV Hc∗⋅⋅⋅=

gdzie :

)(δH H - funkcja pełnotliwości względem wysokości

( ) ( ) ( )

( )H12

10,028Hδδ

H∆δH∆δHδδ

HH

wypwzHH

⋅++=

++=

Przy standardowym wzniosie i standardowej wypukłości ( )HδH przyjmuje postać:

( ) ( )TδT

Hln0,1Hδ kH +

⋅=

Podstawiając:

( ) ( )

⋅+++

⋅⋅⋅⋅=H12

10,028Tδ

T

Hln0,1HBLHV kc

Następnie rozwiązujemy równanie objętości podpokładowej względem poszukiwanej wysokości bocznej statku.

0V(H)VC =−

Rozwiązujemy funkcje

( ) ( )

( )%100

V

HVVε

H12

10,028Tδ

T

Hln0,1HBLHV

c

cc

kc

⋅−

=

⋅+++

⋅⋅⋅⋅=

Do dalszych obliczeń przyjmujemy wysokość H = 11.69 [m] wyznaczoną z bilansu pojemności programem Solver.

Gdzie:

18761Vc =

Page 22: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

22

2.9 Zestawienie Wymiarów Głównych Statku

Nośność Pn [t] 6350

Objętość ładowni na bele Vtb [m3 12000

Prędkość kontraktowa u [kn] 16.5

Zasięg pływania Z [Mn] 6850

Wyporność konstrukcyjna D [t] 9814

Długość między pionami Lpp [m] 117.1

Szerokość na owręŜu B [m] 17.74

Zanurzenie konstrukcyjne T [m] 6.757

Wysokość boczna H [m] 11.69

Współczynnik pełnotliwości kadłuba

CB [-] 0.6822

Współczynnik pełnotliwości owręŜa CM [-] 0.9745

Odcięta środka wyporu LCB [%]

-0.6581

Moc silnika Ne [kW] 5451 Całkowita objętość podpokładowa

VC0 [m3] 18761

Objętość pomieszczenia siłowni Vm0 [m3] 2803

Objętość skrajników Vs0 [m3] 343.8

Objętość dna podwójnego Vdp0 [m3] 1891

Objętość czegoś 2.739

H/T h [-] 1.342 L/B l [-] 6.6 B/T b [-] 2.626

Page 23: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

23

Rozdział III

Oszacowanie Zapasów

Page 24: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

24

Wielkość oszacowanych zapasów określono przy załoŜeniu uzupełniania zapasów w porcie docelowym. Uwzględniono 15% dodatek do przewidywanego czasu rejsu.

3.1 Zapasy paliwa ci ęŜkiego 3.1.1 Masa zapasów:

Masa potrzebnych zapasów wyraŜa się zaleŜnością:

][10 6 tgtNP eePC−⋅⋅⋅=

v

Rt ⋅= 15,1

Podstawiając

[ ]tP

P

ht

PC

PC

442.4

10170477.46850

][477.45.16

685015,1

6

=⋅⋅⋅=

=⋅=

3.1.2 Objętość zapasów:

Objętość zapotrzebowana przez zapasy wyraŜa się zaleŜnością:

pc

pcPC

PV

ρ=

Podstawiając:

[ ]3491.6

9,0

442.4

mV

V

PC

PC

=

=

gdzie:

][5451kWNe = –moc silnika

][ht –Autonomiczność godzinowa/czas rejsu

=KWh

gge 170 – jednostkowe zuŜycie paliwa

][6850MmR = - zasięg pływania

][5,16 wv = – prędkość kontraktowa równa

gdzie:

][442.4tPPC = - zapasy paliwa cięŜkiego

=3

9,0m

tPCρ - gęstość tą przyjmuje się równieŜ

dla paliwa lekkiego i oleju

Page 25: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

25

3.2 Zapasy paliwa lekkiego

Przyjęto wartość stosowaną w praktyce projektowej jako 10% zapasów paliwa cięŜkiego:

%10⋅= pcpl PP

%10⋅= pcpl VV

Podstawiając:

[ ]

[ ]349.16

491.6%10

44.24

442.4%10

mV

V

tP

P

PL

PL

PL

PL

=

⋅=

=⋅=

3.3 Zapasy oleju smarnego

3.3.1 Masa zapasów:

Masa potrzebnych zapasów wyraŜa się zaleŜnością:

610−⋅⋅⋅= OLOL gtNeP

Podstawiając:

[ ]tP

P

OL

OL

20.82

108477.45451 6

=⋅⋅⋅= −

3.3.2 Objętość zapasów:

Objętość zapotrzebowana przez zapasy wyraŜa się zaleŜnością:

OL

OLOL

PV

ρ=

Podstawiając:

[ ]3m23.13

9.0

20.82

=

=

OL

OL

V

V

gdzie:

][442.4tPPC = - zapasy paliwa cięŜkiego

[ ]3491.6mVPC = - objętość zapotrzebowana

na zapasy paliwa cięŜkiego

gdzie:

][5451kWNe = –Moc silnika

][477.4ht = - czas rejsu

=Kwh

ggOL 8 -Jednostkowe zuŜycie oleju

gdzie:

[ ]tPOL 97,40= - zapasy oleju smarnego

=3

9,0m

tOLρ - gęstość oleju

Page 26: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

26

3.4 Zapasy wody pitnej

3.4.1 Masa zapasów:

Zapasy wody pitnej określono na podstawie zaleŜności:

[ ]tztgP WPWP310−⋅⋅⋅=

24h

d

tt =

Podstawiając:

[ ]dh

th 19.8924

][477.4 ==

Zaokrąglając [ ]tPwp 4.810240210 3 =⋅⋅⋅= −

3.4.2 Objętość zapasów:

Wartość objętości wody jest równa wartości jej masy –> 1t~1m3

[ ]34.8mVwp =

3.5 Zapasy wody słodkiej u Ŝytkowej

3.5.1 Masa zapasów:

Zapasy wody słodkiej określono na podstawie zaleŜności:

[ ]tztgP wsws310−⋅⋅⋅=

Podstawiając:

[ ]tP

P

ws

ws

24

10242050 3

=⋅⋅⋅= −

3.5.2 Objętość zapasów:

Wartość objętości wody jest równa wartości jej masy –> 1t~1m3

[ ]324mVws =

gdzie:

⋅⋅= dobaosobakggwp 10 -jednostkowe zuŜycie wody pitnej

][477.4hth = - czas rejsu

24=z –przyjęta liczba osób na pokładzie

gdzie:

⋅= dobaosobakggws 50

[ ]dnit 02=

24=z –przyjęta liczba osób na pokładzie

Page 27: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

27

3.6 Zapasy Ŝywno ści

3.6.1 Masa zapasów:

Masa potrzebnych zapasów wyraŜa się zaleŜnością:

[ ]tztgP PRws310−⋅⋅⋅=

Podstawiając:

[ ]tPpr 2.41024205 3 =⋅⋅⋅= −

3.7CięŜar załogi i pasa Ŝerów CięŜar ten wyznaczono zakładając cięŜar jednostkowy osoby wraz z bagaŜem jako

310−⋅⋅= zpP zz

Podstawiając:

[ ]tPz 3.61024150 3 =⋅⋅= −

gdzie:

⋅= dobaosobakggpr 5

[ ]dt 20=

24=z –przyjęta liczba osób na pokładzie

gdzie:

= osobękgpz 150

24=z –przyjęta liczba osób na pokładzie

Page 28: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

28

3.8 Zestawienie mas i obj ętości składowych

3.9 Objętość zbiorników – oszacowanie wst ępne:

Rodzaj zapasów Symbol/miara objętość

Zbiorniki paliwa cięŜkiego [ ]3mVpc 492.2

Zbiorniki paliwa lekkiego [ ]3mVpl 49.22

Zbiorniki oleju smarnego [ ]3mVol 23.16

Zbiorniki wody pitnej [ ]3mVwp 4.8

Zbiorniki wody słodkiej uŜytkowej [ ]3mVws 24

Całkowita Objętość Zapasów [ ]3mVs 592.7

Rodzaj zapasów Symbol/miara masa

Zapasy paliwa cięŜkiego [ ]tPpc 443

Zapasy paliwa lekkiego [ ]tPpl 44.3

Zapasy oleju smarnego [ ]tPol 20.85

Zapasy wody pitnej [ ]tPwp 4.8

Zapasy wody słodkiej [ ]tPws 24

Zapasy Ŝywności [ ]tPpr 2.4

CięŜar załogi i pasaŜerów [ ]tPz 3.6

Całkowita Masa Zapasów [ ]tPs 542.3

Nośność [ ]tPN 6350

Page 29: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

29

Rozdział IV

Podział Przestrzenny Kadłuba

Page 30: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

30

Po określeniu głównych wartości statku, wyznaczone zostaną główne wewnętrzne wielkości statku. Wszystkie podane tutaj wartości zostają wyznaczane wg. przepisów klasyfikacyjnych PRS. Wielkości te zostaną zaokrąglone na potrzeby stoczni do centymetra. 4.1 Dobór odst ępu wr ęgowego

Odstęp wręgowy wyraŜa się podanym wzorem [ ]m 0,48L0,002a0 +⋅=

Podstawiając:

[ ]

[m] 71.0 0.714a

m 0,6830,48117.10,002a

0

0

≈=≈=+⋅=

4.2 Skrajnik Dziobowy

Minimalna wielkość skrajniku dziobowego wynosi 0.6 m i ta wielkość zostanie przyjęta. 4.3 Dno podwójne

4.3.1 Wysoko ść dna podwójnego

Wysokość dna podwójnego wyraŜa się wzorem. :

TBhdp ⋅+⋅+= 5020250 ][mm

Podstawiając:

95.00.9426[mm]

6.7575017.7420250

≈=

⋅+⋅+=

dp

dp

h

h

4.3.2 Objętość dna podwójnego

Objętość dna podwójnego wyznacza się ze wzoru wg. Schneeklutha i jest zaokrąglana w górę.

][14,0 3

2

mCT

hTChBLV B

dpBdpdp

−⋅

−−⋅⋅=

Podstawiając:

][1018

0.682216.757

0.956.7574,00.68220.9517.74117.1

3

2

mV

V

dp

dp

=

−⋅

−⋅−⋅⋅⋅=

4.3.3 Sprawdzenie

Wymogiem sprawdzającym objętość dna podwójnego jest, Ŝeby jego objętość była większa/równa objętości zapasów. Objętość Zapasów jest w przybliŜeniu równa 600 m3, więc warunek jest spełniony. Rezerwa zapasów wynosi:

[ ]3m 424.2593.41018 =−=− zdp VV

gdzie: ][117.1mL = - długość statku

gdzie: ][117.1mL = - długość statku

][17.74mB = - szerokość statku

][6.757mT = - zanurzenie statku

][0.6822 −=βC - współczynnik

pełnotliwości kadłuba

Page 31: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

31

4.4 Grodzie poprzeczne WyróŜniamy gródź zderzeniową, skrajnika rufowego, maszynową oraz grodzie wolne. Ich długość musi być wielokrotnością odstępu wręgowego. Ich długość jest liczona od rufy statku. 4.4.1 Długo ść maszynowni Przy określaniu długości maszynowni zakłada się, Ŝe ta długość na statku wzorcowym jest równa 10% jego długości. Długość maszynowni z powodów konstrukcyjnych musi być wielokrotnością odstępu wręgowego.

( )

( ) 5,00

00

5,0

e

m

em

N

Lcc

NcL

==

⋅=

Podstawiając:

( )( )

12.16[m]

54510.1647

0.16474876

5.11

5.0

5.00

=

⋅=

===

m

m

L

L

cc

Porównując do odstępu wręgowego i zaokrąglając:

12.07[m]

7117.130.71

12.16

=⋅=

≈===∗

anLa

Ln

m

m

4.4.2 Gród ź skrajnika rufowego Wymogiem jest, Ŝeby długość grodzi skrajnika rufowego była nie mniejsza niŜ 6% długości statku

ppr LL ⋅≥ %6

Podstawiając:

7.026117.1%6%6 =⋅=⋅ ppL

Porównując do odstępu wręgowego zaokrąglając n-krotność odstępu w górę:

][1.771.010

109.8960.71

7.026%6 *

manLa

Ln

r

pp

=⋅=⋅=

≈==⋅

=

gdzie: ][11.50 mLm = - długość maszynowni

statku wzorcowego 4876[kW]No

e = - Moc silnika statku

wzorcowego 5451[kW]Ne = - Moc silnika statku

projektowanego

Page 32: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

32

4.4.3 Gród ź zderzeniowa By uzyskać odległość od pionu zderzeniowego naleŜy policzyć, tą odległość od pionu rufowego uwzględniając długości wręgów, których długość jest zaokrąglona dla stoczni, a równa 0.71m. Kolejnym czynnikiem, który musimy wziąć pod uwagę są wymagania PRS głoszące, Ŝe odległość grodzi zderzeniowej od pionu dziobowego musi wynosić co najmniej 5% Lpp. Uwzględniając te wszystkie czynniki: 5%*Lpp = 5/100*117.1=5.855 n=95%*Lpp/Odstęp wręgowy=95/100*117.1/0.71=156.6 Zaokrąglając tą wartość w dół otrzymujemy 156m Czyli odległość od pionu rufowego wynosi k=156*0.71=110.76 Faktyczna odległość od pionu dziobowego wynosi L=Lpp-110.76=6.34m 4.4.4 Liczba grodzi Liczba grodzi poprzecznych wodoszczelnych na statkach niemających grodzi wzdłuŜnych nie powinna być mniejsza od liczby podanej w tabeli.

PołoŜenie maszynowni Długość statku [m] Na rufie W innym rejonie

Lf≤65 3 4 65<Lf≤85 4 4 85<Lf≤105 4 5

105<Lf≤125 5 6 125<Lf≤145 6 7

wg. PRS W związku z tym, Ŝe długość statku wynosi 117m, a siłownia zostaje ustawiona na rufie. Liczba grodzi poprzecznych jest ustalona na kg=5, w związku z czym ilość ładowni jest równa 3.

Page 33: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

33

4.5 Liczba i rozmieszczenie ładowni

Przyjęto ilość ładowni wynikającą z wymaganej ilości grodzi poprzecznych. Dla pięciu grodzi z maszynownią znajdującą się na rufie, Ŝe projektowany statek posiada 4 ładownie.

4.6 Rozmieszczenie pokładów

Jako pokład główny przyjęto pokład górny, którego połoŜenie wynika z wysokości bocznej „H” i wysokości dna „hdp”. Zostało załoŜone, Ŝe wysokość pierwszego międzypokładu wynosi 3m.

Wysokość ładowni jest określana na podstawie wzoru:

][5.3 mhHH dpp −−=

podstawiając:

[ ]mH p 253.75,3942.069,11 =−−=

gdzie: ][69.11 mH =

H - wysokość statku projektowanego ][942.0 mhdp =

dph -wysokość dna podwójnego

Page 34: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

34

4.7 Poło Ŝenia grodzi

Ustalone tutaj zostanie połoŜenie wszystkich grodzi na statku. By obliczenia były kompletne naleŜy policzyć odległość pomiędzy grodziami dzielącymi ładownie.

4.7.1 Odległo ść pomi ędzy grodziami ładowni

By uzyskać odległość pomiędzy grodziami w ładowniach naleŜy od długości pomiędzy pionami odjąć długość skrajników i obliczoną długość maszynowni i podzielić przez ilość grodzi. Otrzymaną ilość naleŜy podzielić przez długość wręgową, zaokrąglić do wartości naturalnej i znowu przez długość wręgową pomnoŜyć. W ten sposób otrzymamy długość ładowni ograniczonej grodziami postawionymi na wręgach. Odstęp wręgowy zaokrąglony dla potrzeb stoczni jest równy 0.71m. Zakładamy, Ŝe grodzie mają róŜne długości. W związku z tym do długości ładowni pierwszej dodamy jedną długość odstępu wręgowego, odejmując ją od długości ładowni ostatniej. Zgodnie z konwencją okrętową obowiązującą na całym świecie grodzie numerowane są od dziobu.

Uwzględniając te wszystkie czynniki:

( )

anLa

Ln

k

LLLLL

g

gp

g

msdsrppgp

⋅=

=

−−−−

=2

podstawiając:

( )

][29.8271.053.30

][24.3171.053.30

][53.3071.043

4356.4371.0

78.30

][78.3025

07.1234.61.71.117

mL

mL

mL

n

mL

gk

gd

g

gpocz

=−=

=+=

=⋅=

≈==

=−

−−−=

gdzie:

ppL - długość pomiędzy pionami

srL - dł. skrajnika dziobowego

sdL - dł. skrajnika rufowego

mL - dł. maszynowni

gk - ilość grodzi

a - odstęp wręgowy

Page 35: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

35

4.7.2 Rozmieszczenie grodzi Rozmieszczenie wszystkich pięciu grodzi licząc w metrach od rufy statku. Pierwsza – skrajnik rufowy

][1.7 mSr = Druga – maszynownia

][17.191.707.12 mSLM rm =+=+=

Trzecia – ładownia pierwsza ][48.9982.2971.101 mLMŁ g =+=+=

Czwarta – ładownia druga ][79.5253.3029.8271.102 mLLMŁ ggk =++=++=

Piąta – ładownia trzecia; skrajnik dziobowy ][76.11031.2453.3029.8271.103 mLLLMŁ gdggk =+++=+++=

Sprawdzenie:

][031.2453.3029.8234.607.121.71.117 mS

LLLMLLLS

p

gdgkgdrppp

=−−−−−−=

−−−−−−=

Page 36: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

36

4.8 Wielko ść luków ładunkowych

4.8.1 Szeroko ść Luków

Szerokość luków jest określana na podstawie wzoru

BbC ⋅= 7,0 ,

podstawiając:

12.41[m]73.177,0 =⋅=Cb

4.8.2 Długo ść luku

Długość luków jest ustalana na maksymalną moŜliwą po wzięciu poprawki na wytyczne PRS ich dotyczące oraz doświadczenie. Są one następujące

- Minimalna pokładówka pomiędzy lukami powinna wynosić ok. 4 [m]

- Mechanizmy składające pokrywy luków zajmują ok. 2 [m] na luk.

- Luk musi być postawiony na odstępie wręgowym Od odległości pomiędzy grodziami naleŜy odjąć ok. 4 m. Biorąc poprawkę na odstęp wręgowy otrzymujemy faktyczną długość którą z kaŜdego pokładu nad ładownią zostaje przeznaczona na pokład właściwy.

][26.471.06

][6633.571.0

4

0 makL

k

=⋅=⋅=

−≈==

By uzyskać rzeczywistą długość luku naleŜy uzyskaną wartość odjąć od odległości pomiędzy grodziami. NaleŜy przeprowadzić to obliczenie dla kaŜdego luku, w związku z róŜnicami długości ładowni.

][23.8226.429.82

][25.2426.431.24

][53.2426.456.300

mL

mL

mL

LLL

Lk

Ld

L

gL

=−==−=

=−=

−=

gdzie: ][73.17 mB =

B – szerokość pokładu w rejonie luku

Page 37: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

37

CZĘŚĆ II

Rozdział V

PARAMETRYCZNE OBLICZENIA

SPRAWDZAJĄCE

Page 38: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

38

Zostaną tutaj przeprowadzone obliczenia, których celem jest ustalenie czy obliczony powyŜej statek rzeczywiście ma szanse bezpiecznie pływać. Oszacowujemy stateczność. 5.1 Kryteria wysoko ści metacentrycznej 5.1.1 Kryterium pierwsze Pierwszym kryterium jest określenie początkowej wysokość metacentryczna. Jej odpowiednie określenie zapewnia, Ŝe statek się nie przewróci. Wg. wymagań PRS

][15.00 mh ≥

5.1.2 Kryterium drugie Drugim kryterium jest określenie okresu kołysań. Wynika ono z wysokości metacentrycznej. Jeśli statek jest za sztywny ma małe okresy kołysań, co jest niebezpieczne dla załogi i sprzętu. ZaleŜy ono od nośności, poniewaŜ większe statki z powodu swoich rozmiarów mają większe ramiona siły, czyli momenty wywołane tymi samymi kołysaniami są większe niŜ na małych statkach

8.54[s]

8)5000(10000

40

=

+−=

τ

τ nP

5.2 Krytyczne wysoko ści środka ci ęŜkości statku 5.2.1 Wyznaczenie sMD = dla ró Ŝnych stanów załadowania

][3464tM S = - masa statku pustego

][542.9 tPs == - masa zapasów

][5807tPpc = - masa ładunku

Stan I

1351829.543463%10 DPM SS ==+=⋅+ Stan II

240069.5423463%100 DPM SS ==+=⋅+

Stan III

393267.58029.543463%10%100 DPPM SPCS ==++=⋅+⋅+

Stan IV

4981458079.5423463%100%100 DPPM SPCS ==++=⋅+⋅+

Page 39: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

39

5.2.2 Wyznaczenie zanurzenia T dla ró Ŝnych stanów zanurzenia Zanurzenie T wyliczamy z następującego wzoru, gdzie pod „D” podstawiamy odpowiednie wyporności.

⋅+⋅⋅⋅⋅=

kk T

TTBLD ln1,0δρ

Zanurzenie zostało wyliczone programem Solver.

⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=6.756

ln1,00.6821025,117.73117.10DT

TT

5.2.3 Wyznaczenie pełnotliwo ści )T(δ dla ró Ŝnych stanów zanurzenia

k

k T

TT ln1,0)( ⋅+= δδ

Podstawiając: stan I:

][5935.0756.6

784.2ln1,06821,0)( −=⋅+=Tδ

stan II:

][6046.0756.6

111.3ln1,06821,0)( −=⋅+=Tδ

stan III:

][6777.0756.6

462.6ln1,06821,0)( −=⋅+=Tδ

stan IV:

][6821.0756.6

756.6ln1,06821,0)( −=⋅+=Tδ

Gdzie: ][6.756mTK = - zanurzenie konstrukcyjne

][117.1 mL == - długość pomiędzy pionami

][9814tD = - wyporność

=3

025,1m

kgρ - gęstość wody morskiej

][17.74mB = - szerokość

][0.6822−=βC - wsp. pełnotliwości kadłuba

Podstawiając: Stan I:

][3518tD =

][784.2 mTD = Stan II:

][4006tD =

][111.3 mTD =

Stan III:

][9326tD =

][462.6 mTD = Stan IV:

][9814tD =

][756.6 mTD =

Gdzie; ][6821,0 −=kδ

][756.6

][462.6

][111.3

][784.2

mT

mT

mT

mT

IV

III

II

I

====

Page 40: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

40

5.2.4 Wyznaczenie współczynnika :)T(α dla policzonych stanów zanurzenia

( ) 1,0)( += TT δα Podstawiając: stan I:

][6935,01,05935,0)( −=+=Tα stan II:

][7046,01,06046,0)( −=+=Tα stan III:

][7777,01,06777,0)( −=+=Tα stan IV:

][7921,01,06921,0)( −=+=Tα 5.2.5 Wyznaczenie współczynnika :)T(ε dla policzonych stanów zanurzenia

)12)(1(2)(

3

++=

αααε T

Podstawiając: stan I:

( )][0412,0

)16935,02()16935,0(2

6935,0)(

3

−=+⋅⋅+⋅

=Tε

stan II:

( )][0425,0

)17046,02()17046,0(2

7046,0)(

3

−=+⋅⋅+⋅

=Tε

stan III:

( )][0517,0

)17777,02()17777,0(2

7777,0)(

3

−=+⋅⋅+⋅

=Tε

stan IV:

( )][0523,0

)17921,02()17921,0(2

7921,0)(

3

−=+⋅⋅+⋅

=Tε

Gdzie: ][5935.0)( −=ITδ

][6046,0)( −=IITδ

][6777,0)( −=IIITδ

][6921,0)( −=IVTδ

Gdzie: ][6935,0 −=Iα

][7046,0 −=IIα

][7777,0 −=IIIα

][7921,0 −=IVα

Page 41: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

41

5.2.6 Wyznaczenie Bezwymiarowego Promienia Metacen trycznego )(Tζ dla policzonych stanów zanurzenia

)(

)()(

T

TT

δεξ =

Podstawiając: stan I:

0,0695[-]0,5935

0,0412)( ==Tξ

stan II:

0,0704[-]0,6046

0,0425)( ==Tξ

stan III:

0,0763[-]0,6777

0,0517)( ==Tξ

stan IV:

0,0767[-]0,6921

0,0523)( ==Tξ

5.2.7 Wyznaczenie Bezwymiarowego Poło Ŝenia Wysoko ści Środka Obj ętości

:Vζ dla policzonych stanów zanurzenia

)()(

)(

TT

TV δα

αζ+

=

Podstawiając: stan I:

][5388,00,59350,6935

0,6935 −=+

=Vξ

stan II:

][5381,00,60460,7046

0,7046 −=+

=Vξ

stan III:

][5343,00,67770,7777

0,7777 −=+

=Vξ

stan IV:

][5341,00,69210,7821

0,7821 −=+

=Vξ

Gdzie: ][0412,0)( −=ITε

][0425,0)( −=IITε

][0517,0)( −=IIITε

][0523,0)( −=IVTε

Gdzie: ][6935,0 −=Iα

][7046,0 −=IIα

][7777,0 −=IIIα

][7821,0 −=IVα

][0695,0)( −=ITξ

][0704,0)( −=IITξ

][0763,0)( −=IIITξ

][0767,0)( −=IVTξ

][5935.0)( −=ITδ

][6046,0)( −=IITδ

][6777,0)( −=IIITδ

][6921,0)( −=IVTδ

Page 42: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

42

5.2.8 Wyznaczenie Bezwymiarowej Warto ści Środka Ci ęŜkości górnejGGξ dla

policzonych stanów zanurzenia

−⋅+⋅= min0

2

)()(1

hT

BTTT

H ddrddV

GórneGkrytyczne ξξξ

Podstawiając: stan I:

( )][787.015.0

784.2

79.180695,0785.25388.0

69.11

1 2

−=

−⋅+⋅=G

Gkrytyczneξ

stan II:

( )][7394.015.0

111.3

79.180704,0111.35481.0

69.11

1 2

−=

−⋅+⋅=G

Gkrytyczneξ

stan III:

( )][6.015.0

462.6

79.180763,0462.65343.0

69.11

1 2

−=

−⋅+⋅=G

Gkrytyczneξ

stan IV:

( )][601.015.0

756.6

79.180767,0756.65341.0

69.11

1 2

−=

−⋅+⋅=G

Gkrytyczneξ

5.2.9 Wyznaczenie Bezwymiarowej Warto ści Środka Ci ęŜkości dolnejGDξ dla

policzonych stanów zanurzenia

⋅−⋅+⋅=22

ln )()(1

zddrddV

eDoGkrytyczne

BC

T

BTTT

HZ

τξξ

stan I:

( )][5639.0

54.8

73.178.0

784.2

79.180695,0785.25388.0

69.11

122

−=

⋅−⋅+⋅=Dkrytyczneξ

stan II:

( )][5161.0

54.8

73.178.0

111.3

79.180704,0111.35481.0

69.11

122

−=

⋅−⋅+⋅=Gkrytyczneξ

stan III:

( )][3772.0

54.8

73.178.0

462.6

79.180763,0462.65343.0

69.11

122

−=

⋅−⋅+⋅=Dkrytyczneξ

stan IV:

( )][3780.0

54.8

73.178.0

756.6

79.180767,0756.65341.0

69.11

122

−=

⋅−⋅+⋅=Dkrytyczneξ

Page 43: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

43

5.2.10 Wyznaczenie Wysoko ści Środka Ci ęŜkości Górnej :GGZ dla policzonych

stanów zanurzenia

−⋅+⋅= min0

2

)()( hT

BTTTZ

ddrddV

GórneGkrytyczne ξξ

Podstawiając: stan I:

( )][207.915.0

784.2

79.180695,0785.25388.0

2

mZGórneGkrytyczne =

−⋅+⋅=

stan II:

( )][649.815.0

111.3

79.180704,0111.35481.0

2

mZGórneGkrytyczne =

−⋅+⋅=

stan III:

( )][023.715.0

462.6

79.180763,0462.65343.0

2

mZGórneGkrytyczne =

−⋅+⋅=

stan IV:

( )][033.715.0

756.6

79.180767,0756.65341.0

2

mZGórneGkrytyczne =

−⋅+⋅=

5.2.11 Wyznaczenie Wysoko ści Środka Ci ęŜkości dolnejGDZ dla policzonych

stanów zanurzenia

⋅−⋅+⋅=22

ln )()(zd

drddVeDo

Gkrytyczne

BC

T

BTTTZ

τξξ

stan I:

( )][596.6

54.8

73.178.0

784.2

79.180695,0785.25388.0

22ln mZ eDo

Gkrytyczne =

⋅−⋅+⋅=

stan II:

( )][037.6

54.8

73.178.0

111.3

79.180704,0111.35481.0

22ln mZ eDo

Gkrytyczne =

⋅−⋅+⋅=

stan III:

( )][411.4

54.8

73.178.0

462.6

79.180763,0462.65343.0

22ln mZ eDo

Gkrytyczne =

⋅−⋅+⋅=

stan IV:

( )][421.4

54.8

73.178.0

756.6

79.180767,0756.65341.0

22ln mZ eDo

Gkrytyczne =

⋅−⋅+⋅=

Page 44: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

44

5.2.12 Wyznaczenie zało Ŝonych wysoko ści środka ci ęŜkości :GZ

HTZG ⋅= )(δ Podstawiając: stan I:

]`[942,67,11594,0 mZG =⋅=

stan II:

][072,77,11605,0 mZG =⋅=

stan III:

][927,77,11678.0 mZG =⋅=

stan IV:

][979,77,11682,0 mZG =⋅=

5.2.13 Wyznaczenie Środka Wyporu :ZV dla policzonych stanów zanurzenia

DVV TTZ ⋅= )(ξ

Podstawiając: stan I:

][500,12,7845388,0 mZV =⋅=

stan II:

][674,13,1115381,0 mZV =⋅=

stan III:

][453.3462.65343,0 mZV =⋅=

stan IV:

][608.3756.65341,0 mZV =⋅=

Page 45: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

45

5.2.14 Wyznaczenie Promienia Metacentrycznego 0r dla policzonych stanów zanurzenia

DDr T

BTTr

2

0 )()( ⋅= ξ

Podstawiając: stan I:

( )[m] 7,742

3,168

39,170,0695)(

2

0 =⋅=Tr

stan II:

( )7,124[m]

3.111

39,170,0704)(

2

0 =⋅=Tr

stan III:

( )][72.3

6.462

39,170,0763)(

2

0 mTr =⋅=

stan IV:

( )][574.3

6.756

39,170,0767)(

2

0 mTr =⋅=

Page 46: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

46

5.2.15 Sprawdzenie 5.2.14.1 Sprawdzenie wysoko ści górnej Jeśli wszystkie obliczenia zostały wykonane poprawnie wynika powinien dać 0.15m

)()()()( 00 TZTrTZTh GGV

G −+=

Podstawiając: stan I:

][15.0207.9857.75.1)(0 mThG =−+=

stan II: ][15.07394.0124.7674.1)(0 mThG =−+=

stan III: ][15.06.072.3453.3)(0 mThG =−+=

stan IV: ][15.0601.0574.3608.3)(0 mThG =−+=

Czyli wszystkie obliczenia są zacnie wykonane. 5.2.14.2 Sprawdzenie wysoko ści dolnej

)()()()( 00 TZTrTZTh DGV

D −+=

Podstawiając: stan I:

][761.2596.6857.75.1)(0 mThD =−+=

stan II: ][761.2037.6124.7674.1)(0 mThD =−+=

stan III: ][761.2411.472.3453.3)(0 mThD =−+=

stan IV: ][761.2421.4574.3608.3)(0 mThD =−+=

Page 47: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

47

5.2.14.3 Wnioski ze sprawdzenia Stan załadowania 3 i 4 nie spełnia wymogów klasyfikacyjnych dotyczących załadowania. Niezgodności naleŜy skorygować odpowiednim stanem załadowania, kładąc ładunek jak najniŜej ze szczególnym naciskiem na ładunek cięŜki.

0

2

4

6

8

10

2.784 3.112 6.463 6.757

Zanurzenie

Wys

okość Wysokość górna

Wysokość dolna

ZałoŜona

Page 48: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

5.3 Zestawienie warto ści stanów załadowania

Stany Załadowania Symbol Stan I Stan II Stan III St an IV

Wyporność D [t] 3518 4006 9326 9814

Wyliczenie D [t] 3518 4006 9326 9814

Zanurzenie T [m] 2.784 3.112 6.463 6.757

RóŜnica Wyporności 0 0 0 0

Współczynnik Pełnotliwości )(−δ 0.594 0.605 0.678 0.682

Współczynnik Alfa )(−α 0.694 0.705 0.778 0.782

Współczynnik Epsylion )(−ε 0.041 0.043 0.052 0.052

Bezowym. Promień Metacentryczny )(−rξ 0.070 0.070 0.076 0.077

Bezowym. PołoŜenie wysok. śr. objęt )(−Vξ 0.539 0.538 0.534 0.534

Bezw. Wart. Środka CięŜkości górne )(−GGξ 0.787 0.739 0.600 0.601

Bezw. Wart. Środka CięŜkości dolne )(−DGξ 0.564 0.516 0.377 0.378

Wysokość Środka cięŜkości górna )(mZ GG 9.208 8.649 7.023 7.034

Wysokość Środka cięŜkości dolna )(mZ DG 6.596 6.037 4.412 4.422

Środek Wyporu )(mZV 1.500 1.675 3.453 3.609

Promień metacentryczny r0 7.858 7.124 3.720 3.575 Sprawdzenie górnego h0

G 0.15 0.15 0.15 0.15 Sprawdzenie dolnego h0

D 2.762 2.762 2.762 2.762

Page 49: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

5.4 Opór całkowity statku Jest to sił siła oporu, jakiej poddany jest kadłub okrętu znajdującego się w ruchu. Wszystkie przyjęte prędkości wyraŜane są w metrach na sekundę -> prędkość podana w węzłach pomnoŜona jest o wartość 1852/3600.

Te same opory naleŜy zmierzyć dla prędkości podobnych do przyjętej prędkości kontraktowej. W tym celu policzymy dane opory dla wartości +/- 1[w]. Prędkość kontraktowa wynosi 16.5[w]. Obliczenia dla róŜnych prędkości dla klarowności pracy będą grupowane wzorami dla prędkości 15.5, 16.5 i 17.5 [w].

5.4.1 Opór całkowity statku wyrazi ć moŜna jako:

( ) ( )[ ]FFRT CkCCSVR ∆++⋅+⋅+⋅⋅⋅⋅= 115,0 2 ερ

Gdzie:

RT – opór całkowity

CR – opór resztowy

CF – opór lepkości

∆CF – poprawka współczynnika lepkości na chropowatość

ρ – gęstość wody

V – prędkość

S- powierzchnia zwilŜona

k – współczynnik kształtu uwzględniający przestrzenność przepływu

ε – wartość zwiększająca opór o 25%, zbliŜając opór do wartości rzeczywistej

5.4.2 Zanurzenie Opory są liczone dla współczynnika wykorzystania nośności λ=0.8. Oznacza to zmianę zanurzenia a w związku z tym współczynnika pełnotliwości. 5.4.2.1 Wyporno ść Daną wyporność liczymy z sumy masy statku pustego oraz 80% moŜliwej nośności Dp=Msp+0.8*Pn Podstawiając:

][854464508.03464 tWp =⋅+=

5.4.2.2 Zanurzenie Zanurzenie wylicza się z równości

⋅+⋅⋅⋅⋅=

kk T

TTBLD ln1,0δρ

Podstawiając:

⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=6.756

ln1,00.6821025,117.73117.10DT

TT

Ostatecznie otrzymujemy jest wartością, którą będziemy uŜywali w dalszym liczeniu oporów statku T=5.988[m]

Page 50: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

50

5.4.3 Opór resztowy Opór resztowy obejmuje opór falowy oraz opór wirowy. Opór falowy ma związek ze stratą energii spowodowaną przez fale generowane ruchem statku, natomiast opór wirowy powoduje straty spowodowane oderwaniem się warstwy przyściennej tworzącej wiry, szczególnie w rufowej części statku.

( ) ( ) ( ) 17,05,22,005,0100012,04103,3108,01010 33243 ⋅

−++⋅⋅+⋅+⋅−⋅−=⋅ ∇∇

dpNR T

BCCCFC

5.4.3.1 Liczba Frouda Opisuje stosunek sił bezwładności w opływie ustalonym do sił grawitacyjnych. Prędkość musi być przedstawiona w m/s

Lg

VFr ⋅

=

Podstawiając: Prędkość 15.5[w]:

][0.23531.11781.9

)4(514.05.15−=

⋅⋅

=rF

Prędkość 16.5[w]:

][2504.01.11781.9

)4(514.05.16 −=⋅

⋅=rF

Prędkość 17.5[w]:

][0.26561.11781.9

)4(514.05.17−=

⋅⋅

=rF

Dla okrętów o pełnotliwych kształtach jest to niekorzystna wartość liczby, zgodnie z wykresem oporu falowego w stosunku do wartości Fn. 5.4.3.2 Współczynnik Pełnotliwo ści Walcowej

M

Bp C

CC =

Podstawiając:

9744.0

6821.0=pC =0.7[-]

Gdzie: Fn – liczba Frouda Cp – wsp. pełnotliwości walcowej

∇C - względne wydłuŜenie kadłuba

V – prędkość g – przyśpieszenie ziemskie g = 9.81 [m^2/s] L – długość L = 117.1 [m]

Gdzie: CP – wsp. pełnotliwości walcowej CB – wsp. pełnotliwości kadłuba CM – wsp. pełnotliwości owręŜa

Page 51: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

51

5.4.3.3 Wydłu Ŝenie wzgl ędne bryły

3LC

∇=∇

ρλ PnMs ⋅+=∇

Podstawiając:

8544025.1

63508.03464 =⋅+=∇

0051.01605752

8544 ==∇C

5.4.3.4 Warto ść oporu resztowego Prędkość 15.5[w]:

( ) ( ) ( ) 17,05,2988.5

73.172,005,00051.0100012,040051.0103,37.0108,02353.01010 33243 ⋅

−++⋅⋅+⋅+⋅⋅−⋅⋅−⋅=⋅ RC

CR=0.0014[-] Prędkość 16.5[w]:

( ) ( ) ( ) 17,05,2988.5

73.172,005,00051.0100012,040051.0103,37.0108,02504.01010 33243 ⋅

−++⋅⋅+⋅+⋅⋅−⋅⋅−⋅=⋅ RC

CR=0.0018 [-] Prędkość 17.5[w]:

( ) ( ) ( ) 17,05,2988.5

73.172,005,00051.0100012,040051.0103,37.0108,00.26561010 33243 ⋅

−++⋅⋅+⋅+⋅⋅−⋅⋅−⋅=⋅ RC

CR=0.0023[-]

5.4.4 Opór lepko ści Wartość CF jest oporem tarcia płaskiej płyty o takiej samej powierzchni zwilŜonej i takiej samej długości jak powierzchnia zwilŜona i długość kadłuba okrętu. Ze względu na róŜnice w opływie spowodowane przede wszystkim istnieniem gradientu ciśnienia opór tarcia ciała trójwymiarowego w szczególności kadłuba okrętu, jest inny niŜ opór tarcia ekwiwalentnej płaskiej płyty. Dlatego dodajemy współczynnik k, który uwzględnia przestrzenność opływu.

0FF CkC ⋅=

( )202)log(

075,0

−=

N

FR

C

T

B

B

Lk

⋅+=2

20017,0

δ

⋅+=

k

dk T

Tz ln1,0)( δδ

Gdzie: CF – opór tarcia δ - wsp. pełnotliwości zaleŜny od T Td – zanurzenie na próby Tk – zanurzenie konstrukcyjne

Page 52: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

52

5.4.4.1 Liczba Reynoldsa Opisuje stosunek sił bezwładności w opływie ustalonym do sił lepkości. Prędkość musi być przedstawiona w m/s

νLV

Rn

⋅=

Podstawiając: Prędkość 15.5[w]:

62249876010

2

31.4117)4(514.05.15

6

=⋅

⋅⋅=

−nR

Prędkość 16.5[w]:

66265997110

2

31.117)4(514.05.16

6

=⋅

⋅⋅=

−nR

Prędkość 17.5[w]:

70282118110

2

31.4117)4(514.05.17

6

=⋅

⋅⋅=

−nR

5.4.4.2 Współczynnik lepko ści

( )202)log(

075,0

−=

N

FR

C

Podstawiając: Prędkość 15.5[w]:

( )][0016.0

2)622498760log(

075,020 −=

−=FC

Prędkość 16.5[w]:

( )][0016.0

2)662659971log(

075,020 −=

−=FC

Prędkość 17.5[w]:

( )][0016.0

2)702821181log(

075,020 −=

−=FC

Gdzie: υ – kinematyczny współczynnik lepkości υ – 3/2*10-6

Page 53: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

53

5.4.4.2 Współczynnik kształtu

T

B

B

L

zk

⋅+=2

)(20017,0

δ

⋅+=

k

dk T

Tz ln1,0)( δδ

Podstawiając:

670.07565.6

988.5ln1,06821.0)( =

⋅+=zδ

0.1957

756.6

73.17

73.17

1.117

670.020017,0

2=

⋅+=k

5.4.4.3 Warto ść

0)1( FF CkC ⋅+=

Podstawiając:

0.00190016.01956.0 =⋅=FC [-] 5.4.5 Chropowato ść powierzchni kadłuba RozróŜniamy ogólna i miejscową chropowatość kadłuba. Ogólna pokrywa w przybliŜeniu równomiernie całą powierzchnię zwilŜoną kadłuba, miejscowa jest związana z lokalnymi wypukłościami lub wklęsłościami poszycia. Kolejnym problemem jest chropowatość wywołana porastaniem organizmami Ŝywymi, którą tutaj będziemy brali za jedyną znaczącą.

)006,0076,0(10 23 nnCF ⋅+⋅⋅=∆ − Podstawiając:

0.0006

)36006,06076,0(10 3

=∆⋅+⋅⋅=∆ −

F

F

C

C

5.4.6 Powierzchnia zwil Ŝona

( ) LBTTS ⋅⋅+⋅= )(7,1 δ

⋅+=

K

Dk T

TT ln1,0)( δδ

Podstawiając:

][670.0)(

756.6

5.988ln1,06821.0)(

−=

⋅+=

T

T

δ

δ

( )][2584

1.11773.17670.0756.67,1

mS

S

=⋅⋅+⋅=

Gdzie: n – ilość miesięcy od ostatniego czyszczenia kadłuba δk – pełnotliwość konstrukcyjna kadłuba δ(z) – pełnotliwość w zaleŜności od T TD – zanurzenie w zaleŜności od załadowania TD=6.756 [m] TK – zanurzenie konstrukcyjne TK=5.988 [m]

Page 54: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

54

5.4.7 Obliczenie ostateczne Przy obliczaniu oporu całkowitego naleŜy uwzględnić zmianę jednostek prędkości - z węzłów na metry na sekundę.

( ) ( )[ ]FFRT CkCCSVR ∆++⋅+⋅+⋅⋅⋅⋅= 115,0 2 ερ Podstawiając: Prędkość 15.5[w]:

( ) ( )[ ]424.2[N]

0.00060.195710.00160.001425.012584))4(514.05.15(025.15.0 2

=++⋅+⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=

T

T

R

R

Prędkość 16.5[w]:

( ) ( )[ ]526.3[N]

0.00060.195710.00160.001825.012584))4(514.05.16(025.15.0 2

=++⋅+⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=

T

T

R

R

Prędkość 17.5[w]: ( ) ( )[ ]

659.6[N]

0.00060.195710.00160.00225.012584))4(514.05.17(025.15.0 2

=++⋅+⋅+⋅⋅⋅⋅⋅=

T

T

R

R

5.4.8 Moc holowania Moc holowania jest to ostateczna moc wpływająca na prędkość płynięcia statku, z uwzględnieniem wszystkich oporów i strat na wałach.

vRN th ⋅= Podstawiając: Prędkość 15.5[w]:

[kW] 3383

)4(514.05.152.424

=⋅⋅=

h

h

N

N

Prędkość 16.5[w]:

[kW] 4467

)4(514.05.163.526

=⋅⋅=

h

h

N

N

Prędkość 17.5[w]:

5938[kW]

)4(514.05.17659.6

=⋅⋅=

h

h

N

N

Page 55: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

55

ZaleŜność oporu od prędkości

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

1400.0

1600.0

0.5

2.5

4.5

6.5

8.5

10.5

12.5

14.5

16.5

18.5

20.5

Prędko ść [w]

Opó

r [k

N]

Opór

ZaleŜność oporu od prędkości

0

100200

300

400

500600

700

15.5 15.7 15.9 16.1 16.3 16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 17.5

P r ędk o ść [ w]

Opór

Page 56: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

56

ZaleŜność mocy holowania od prędkości

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

0.5

2.5

4.5

6.5

8.5

10.5

12.5

14.5

16.5

18.5

20.5

Prędko ść [w]

Moc

[kW

]

Moc holowania

ZaleŜność mocy holowania od prędkości

0

10002000

30004000

50006000

7000

15.5 15.7 15.9 16.1 16.3 16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 17.5

Prędkość [w]

Moc

[kW

]

Moc holowania

Page 57: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

57

Moc i opór w zaleŜności od prędkości

0.0

2000.0

4000.0

6000.0

8000.0

10000.0

12000.0

14000.0

16000.0

0.5

2.5

4.5

6.5

8.5

10.5

12.5

14.5

16.5

18.5

20.5

Prędko ść [w]

Opó

r [k

N] i

Moc

[kW

]

Wartość Oporu

Moc holowania

Moc i opór w zaleŜności od prędkości

0

10002000

3000

4000

50006000

7000

15.5 15.7 15.9 16.1 16.3 16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 17.5

Prędkość [w]

Opó

r [k

N] i

Moc

[kW

]

Wartość Oporu

Moc holowania

Page 58: Projekt - Drobnicowiec Uniwersalny - Krystian Zabielski

5.6 Zestawienie warto ści oporów i mocy holowania dla ró Ŝnych pr ędko ści Symbol Jednostka v-1 v v+1

Prędkość m/s 15.5 16.5 17.5 Człon 1 - pogoda Epsylion ε - 0.25 0.25 0.25 Wartość - 1.25 1.25 1.25 Człon 2 - opór resztowy Przyśpieszenie Ziemskie g m/s2 9.81 9.81 9.81 Liczba Frouda Fn - 0.2353 0.2504 0.2656 Współczynnik Pełnotliwości Walcowej - 0.7000 0.7000 0.7000 Współczynnik Wykorzystania Nośności - 0.8 0.8 0.8 WydłuŜenie względne bryły - 0.0052 0.0052 0.0052 Współczynnik Oporu Resztowego - 0.0014 0.0018 0.0023 Człon 3 - opór lepko ści Współczynnik Lepkości Kinetycznej m2/s 0.0000015 0.0000015 0.0000015 Liczba Reynoldsa Rn - 622498760 662659971 702821181 Współczynnik Lepkości Cf - 0.0016 0.0016 0.0016 Współczynnik k - 0.1957 0.1957 0.1957 Współczynnik Oporu Lepkości po popr. - 0.0019 0.0019 0.0019 Człon 4 - chropowato ść kadłuba Współczynnik zarośnięcia N - 6 6 6 Poprawka wsp. Op. Lepk. Na chropow. - 0.000672 0.000672 0.000672 Człon 5 - powierzchnia zanurzona Wartość S m2 2584 2584 2584 Wartość Oporu Rt kN 424.2 526.3 659.6 Moc holowania Nh kW 3383 4467 5938