2.2. Решение системы уравнений проектирования и выбор главного двигателя

Решение представленной системы уравнений проектирования выполняется на ПЭВМ в редакторе MathCad по программам, разработанным и представленным в Приложениях 6-8 [1]. Блок-схема этих расчетов представлена на рис. 2.1. Осуществляется проверка адекватности системы (определение элементов судна-прототипа по данным его ТЗ) и проектные расчеты, выполняемые способом последовательных приближений.

При проведении проектных расчетов элементов судна в программу заносены данные ТЗ проекта судна (Ргр, Vs, _гр, R, n_эк), а также те его дополнительные характеристики, которые обоснованы и приняты по результатам выполненного ранее анализа ( _сэу, , h, g_ст, g_об, δ, α,  и др. – указать какие и их значения). Далее задается ожидаемое водоизмещение проекта D. Результаты расчетов покажут невязку заданного и расчетного значений водоизмещения dD и рекомендацию по выбору нового значения D (D=D+dD). Такая корректировка ожидаемого водоизмещения D (итерация) осуществляется 3-4 раза - до тех пор, пока значение dD не примет практически нулевого значения.

Решаемая система уравнений предусматривает расчеты мощности главного двигателя по адмиралтейской формуле, определяющей приемлемые результаты для тихоходных судов в целом (Fr≤0,20…0,25) и для данного проекта (Fr=?) в частности. Вместе с тем, в проекте потребная мощность уточняется способом Э.Э. Папмеля, также включенным в программу расчетов. Выполненное уточнение мощности (см. блок 7 на рис.2.1.1) приводит к необходимости дополнительных итераций в расчетах водоизмещения D (см. блок 8).

Выбор главного двигателя желательно производить по каталогам машиностроительных фирм. В данном проекте использован условный каталог с мощностью, кратной 200 кВт (например, 4600 кВт, 4800 кВт, 5000 кВт и т.д.). Этот выбор также сопровождается уточнением масс судовой энергетической установки Р_сэу и судовых энергетических запасов Р_сэз. Для учета этих изменений в программе проектных расчетов предусмотрено задание выбранного значения мощности (N=).

Размерения судна ( L, B, H, T) и характеристики формы корпуса (δ, α, , ,  ) определяются автоматически и представлены в нижних строках расчетной таблицы, окончательный вариант которой представлен в табл. 2.2.1. В ней представлена также расчетная оценка остойчивости проекта судна способом Власова-Благовещенского.

2.3. Элементы судна, принятые в проекте

Они включают в себя основные элементы судна (Dr и N), главные размерения L, B, H, T, коэффициенты полноты δ, α, , ,  , полученные в результате расчетов после выбора главного двигателя. Выходные данные расчетов дополнены соотношениями главных размерений и относительными характеристиками судна (гр, dw, N/D, Fr). Их сопоставление с данными прототипа представлено в табл. 2.8 и позволяет отметить следующее:….(комментарии).

Сопоставление характеристик проекта и прототипа Таблица 2.8

Хар-ки

Pгр

Vs

A

D

N

Fr

L/B

B/T

H/T

Fнб











N/D

гр

dw

Проект

Прототип

В табл. 2.9 представляется также таблица нагрузки проекта. Ее сопоставление с нагрузкой прототипа позволяет отметить следующее:….(комментарии).

Нагрузка проекта судна Таблица 2.9

№ пп	Наименование раздела нагрузки	Обозн.	Прототип		Проект
			Pi0, т	%D0	Piп , т	%Dr
1	2	3	4	5	6	7
1	Стальной корпус	Pст
2	Оборудование	Pоб
3	Судовая энергетическая установка	Рсэу
4	Судовые энергетические запасы	Рсэз
5	Запас водоизмещения	Рзв
6	Экипаж, провизия, пресная вода, инвентарное снабж.	Рсн
7	Груз перевозимый	Ргр
Водоизмещение Dr= 1.03δLBT=			D0=	100	Dr=	100

	1.Характеристики ТЗ и элементы прототипа: D0, Ргрo, грo, N0, Vso, o, R0, nэко, o, A0=R0/(24vso), L0, B0, H0, T0, V0=D0/1.03, Fro=0,1644Vso/L01/2, l0=L0/V01/3, o=D0/(L0B0T0), o, o, o=o/o, o=o/o, 0, d , kнаб, kсэз, kпрв, абл, kбл, сэу,
	2.Расчеты измерителей и других характеристик прототипа: LBH0=L0B0H0, BH0=B0H0,, BkT0=B0/T0, HkT0=H0/T0,, BkH0=B0/H0, m, n, Ca=D0mVson/(N00), c0=lo/Vso1/3, =1.09-1.68Fr, =0,961/2, =0,928+0.08, пп=+d, q1=0.49-1/2, q2=0.08622/, hbo=q10BkT0-1+q2BkT0-0 HkT0/BkT0, h0=hboB, Mст=1/3L1.5BH1/2, Mоб=(LBH)2/3, qст=Рст/Mст, qоб=Роб/Mоб, рсэу=Рсэу/N, рсэз=Рсэз/N, рпрв=Рпрв/(20nэк), рэп=Рэп/nэк, рзв=Рзв/D, Wгр=kнабгрРгр, Wсэу=сэуN, Wсэз=Рсэзkсэз, Wпрв=Рпрв/kпрв, Wбл=аблkблWгр, Wnо=Wгр+Wсэу+Wсэз+Wпрв+Wбл, kсо=пп0 (LBH)0/Wno, гро=Ргрo/D0.
	3.Характеристики ТЗ проекта: Ргр. гр, Vs, nэк, hb, , , рзв, Ринв,
> да
	4.Расчеты элементов и других характеристик проекта: D≈ Ргр/гро, N, V=D/1.03, l, L, Lk, Fr, , , , , , q1, q2, пп, Рпрв, Рсэз, Wгр, Wсэу, Wсэз, Wпрв, Wбл, Wn, LBH= kсо Wn/пп, BH=LBH/L, LBT=V/, BT=LBT/L, HkT=BH/BT, Z2= hb/(2 q2), Z3=( q1- HkT)/ q2, BkT=Z2+( Z22-Z3)1/2, B=((BT)( BkT))1/2, T=BT/B, H=(HkT)T, h= hbB, Mст, Mоб, Рст, Роб, Рсэу, Рэп, Рзв, Dпор=Рст+Роб+Рсэу+Рзв, Dw=Ргр+Рсэз+Рэп+Рпрв+ Ринв, Dr=Dпор+Dw, dD=Dr-D
		5.DrD
		D=D+dD
			нет
^	6. Элементы и другие характеристики проекта: D, N, , A, L, B, H, T, V, Fr, l, , , , , , 
	7.Уточнение характеристик проекта: N, …
да		8.DrD D=D+dD
			нет
	9.Принятые элементы и другие характеристики проекта: D, N, , A, L, B, H, T, V, Fr, l, , , , , , 
	10.Оценка характеристик ДСО и ДДО проекта (способом Власова-Благовещенского)

Рис. 2.1.1. Блок-схема расчета элементов проекта