2.3. Определение водоизмещения и дедвейта судна.

Водоизмещение во втором приближении определяется из выражения:

D^II= P_к + P_м+ P_з + Dч, (17)

D^II=6756+544+1749+25800 = 34849 т.

где P к - масса корпуса судна с оборудованием

Рк = D₀ - Р_м (18)

где D₀- масса судна порожнем

D₀ = D^/ - Dw^/ (19)

D₀ = 36600-29300 = 7300 т

Рм - масса СЭУ

Рм = g_л * Nе (20)

g_{л -} относительная масса одновальных энергетических установок = 50 кг/л.с. Nе-суммарная номинальная мощность на фланцах валов главных ДВС либо на входных фланцах редукторов ПТУ и ГТУ

Nе=0.02*D^0.5w*V³сд л.с. (21)

Vсд - сдаточная скорость судна, принимаемая на 5-7% выше технической и равна 14,84 узлам.

Nе = 0.02*29300 ^0,5 * (14*0,06+14)³ = 10875 л.с.

Полученный результат подставляем в формулу 20:

P_м = 10875*0,05 = 544 т

Полученный результат подставляем в формулу 18:

P_k = 7300 – 544 = 6756 (т).

Р_з – масса запасов топлива со смазкой, котельной воды технического и продовольственного снабжения и прочих запасов. Рассчитывается по установленной схеме снабжения судна.

Р_з = Р_т + Р_в + Р_пр (22)

Определим запасы топлива P_m:

P_т = ((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^т_х *K_шт *p^т_ст (23)

где: L – протяженность линии, принимаем равной 4171 миль.

L_огр – суммарная протяженность участков, проходимых с ограниченной скоростью, принимаем равной L_огр= 16 миль

v, v_огр - соответственно, скорость на линии и скорость прохождения участков с ограничением по скорости- v_огр = 10 узлов.

K_шт – коэффициент штормового запаса, принимаем равным 12 % (1,12);

p ^т_ст – коэффициент, учитывающий расход топлива на стоянке, принимаем равным 15 % (1,15);

q^т_х – суточный норматив расхода топлива на ходу.

q^т_х = 24 * a^Т * N _экс / 10⁶ (24)

где: a^Т – удельный расход топлива и смазки на ходу, принимаем равным 143 кг/л.с. в час

N _экс – эксплуатационная мощность главного двигателя.

N _экс = К_е * N_e (25)

К_е – коэф-т, учитывающий расположение МКО, принимаем равным 1,01

N _экс = 1,01 * 10875 = 10983 (л.с.)

Полученные результаты подставляем в формулу 24:

q^т_х = 24 * 143 * 10983 / 10⁶ = 37,7 (т/сут).

Полученные результаты подставляем в формулу 23:

P_m= ((8471-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))*37,7*1,12*1,3 = 1443 (т.)

Определим запасы воды на рейс:

Рв=((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^в_х *p^в_ст (26)

где: q^в_х - суточный расход воды

q^в_х = 24 * a^в * N _экс / 10⁶ (27)

где: a^в – удельный расход воды на ходу, принимается 23 г/л.с. час

q^в_х = 24*23*10875/1000000 = 6,06 (т/сут).

Полученный результат подставляем в формулу 26:

Рв = ((8471-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))*6,06*1,12*1,3 = 175 (т.)

Определим прочие запасы:

Р_пр=((L –L_огр)/24*v + L_огр./24*v_огр + t_д) * q_пр *p^пр_ст (28)

где: q_пр – суточный норматив расхода прочих запасов

q_пр = 203 * n_эк / 1000 + 0,5 (29)

где n_эк – численность экипажа (Приложение, таблица № II.4), принимаем равным 20 человека.

q_пр = 203*20/1000 + 0,5 = 4,56 (т/сут).

Подставим значение суточного норматива расхода прочих запасов в формулу 28:

Р_пр= ((8471-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))*4,56*1,12*1,3 = 131 (т.)

Рассчитаем суммарное количество рейсовых запасов (формула 22):

P_з = 1443+175+ 131 = 1749 (т.)

Определим величину расхождений между полученными значениями водоизмещения:

ΔD = D’ - D^II (30)

ΔD = (36600 – 34849) / 36600 = 4,78 % < 5%

Определим чистую грузоподъемность во втором приближении:

D_ч’’ = D’ -P_к -P_м - P_з (31)

D_ч’’ = 36600 – 6756 – 1443 – 1749 = 27551 т

Определим регистровую вместимость судна:

- валовую:

BRT = 0.7 * D^II (32)

BRT = 0.7 * 34849 = 24394 рег.т.

- чистую:

NRT= 0,39 * D^II (33)

NRT = 0.39 * 34849 = 13591 рег.т.

Таблица 6

Характеристики и исходные данные	Dч, V, т узлы
	25800			27800			29800
	14	15	16	14	15	16	14	15	16
D’	36600	36600	36600	39500	39500	39500	42400	42400	42400
Dw	29300	29300	29300	31600	31600	31600	33900	33900	33900
Dч	25800	25800	25800	27800	27800	27800	29800	29800	29800
D0	7300	7300	7300	7900	7900	7900	8500	8500	8500
Ne	10875	13375	16233	11293	13890	16858	11697	14387	17461
gм	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05
Рм	544	669	812	565	695	843	585	719	873
Рк	6756	6631	6488	7335	7205	7057	7915	7781	7627
kе	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01
Nэкс	10983	13509	16395	11406	14029	17026	11814	14531	17635
ат	143	143	143	143	143	143	143	143	143
qт	37,70	46,36	56,27	39,15	48,15	58,43	40,55	49,87	60,52
kшт	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14	1,14
Рст	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33	1,33
Рт	1443	1657	1886	1499	1721	1959	1552	1783	2029
ав	23	23	23	23	23	23	23	23	23
qв	6,06	7,46	9,05	6,30	7,74	9,40	6,52	8,02	9,73
Рв	175	200	228	181	208	237	188	216	245
nэк	20	20	20	20	20	20	20	20	20
qпр	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56	4,56
Рпр	131	123	115	131	123	115	131	123	115
Рз	1 749	1 980	2 229	1 811	2 052	2 311	1 871	2 121	2 389
D''	34849	37080	39329	37511	37752	38011	40171	40421	40689
BRT	24394	25956	27531	26258	26426	26608	28120	28294	28482
NRT	13591	14461	15338	14629	14723	14824	15667	15764	15869
∆D	4,78	-1,31	-7,46	5,04	4,43	3,77	5,26	4,67	4,03
D''ч	27551	27320	27071	29789	29548	32189	32029	31779	31511

Диаграмма: мощность главного двигателя

3. Расчет важнейших стоимостных характеристик судна и производствено-финансовых показателей его использования.

3.1 Расчёт провозоспособности и потребного числа судов.

Провозная способность судов и их количество, потребное для освоения перевозок, определяется при помощи расчёта элементов рейса судов.

Общее время рейса судна на линии:

t_p = t_x + t_cm (34)

где: t_x – ходовое время рейса

t_cm – стояночное время рейса_.

Определим ходовое время рейса судна на линии:

t_x = (L – L_огр) / 24*v + L_огр /24* V_огр + t_доп (35-а)

t_x = ((8471-2*16)/(24*14)+(2*16/(24*14)))=25,25 (сут)

Определим стояночное время рейса судна на линии:

t_cm = 2*α*β* D_ч / М_в (35-б)

t_cm = 2 * 0,82* 2,42 * 25800/8896 = 11,48 (сут.).

Полученные результаты подставляем в формулу 34:

t_p = 25,25+11,48 = 36,73 (cут.).

Определим количество рейсов за эксплуатационный период:

r = T_э / t_p (35-в)

где: T_э – эксплуатационный период работы судна, принимается, согласно дедвейта судна, равным 337 суток (Приложение, таблица № II.5)

r = 337 / 36,73 = 9,18 рейсов

Определим провозную способность судна:

П = α * β * D_ч * r (36)

П= 0,82* 2,42 *25800* 9,18 =468496,53 т.

Определим потребное количество судов на линии:

n_c = ∑Q / П (37)

n_c = 1540000/468496,53= 3,29 судов

Определим коэффициент ходового времени:

E_x = t_x / t_p (37-а)

E_x = 25,25/36,73 = 0,69

Определим среднесуточную скорость судна:

V_э = L / t_x (37-б)

V_э = 8471 / 25,25 = 355,49 (миль/сут.).

Определим производительность 1т. грузоподъемности в валовые сутки эксплуатации:

Мв =α * V_э * E_x (37-в)

Мв = 0,82* 355,49 * 0,69 = 188,49 (т.-миль / тнж-сут.).

Мв=∑Ql/(∑Dч*Tэ*Nс)

Мв=5386940000/(25800*337*3,29)=188,49(т.-миль / тнж-сут.)

Результаты расчётов сводим в таблицу №7:

Составим графические зависимости по функции от технической скорости показателей t_р , r, П, n_c, Е_х, Мв:

Таблица 7

Характеристики	25800			27800			29800
	14	15	16	14	15	16	14	15	16
tх	25,25	23,58	22,11	25,25	23,58	22,11	25,25	23,58	22,11
tст	11,48	11,48	11,48	12,37	12,37	12,37	13,26	13,26	13,26
tр	36,73	35,05	33,59	37,62	35,94	34,48	38,51	36,83	35,37
Тэк	337	337	337	337	337	337	337	337	337
r	9,18	9,61	10,03	8,96	9,38	9,77	8,75	9,15	9,53
П	468496,53	490874,63	512285,64	492872,57	515832,17	537751,08	516122,02	539583,81	561935,11
nc	3,29	3,14	3,01	3,12	2,99	2,86	2,98	2,85	2,74
εх	0,69	0,67	0,66	0,67	0,66	0,64	0,66	0,64	0,63
νэ	335,49	359,32	383,13	335,49	359,32	383,13	335,49	359,32	383,13
μв	188,49	197,49	206,10	184,03	192,60	200,78	179,77	187,95	195,73