Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO bộ giao thông vận tải TR<ờNG ĐạI HọC hàng hải khoa đóng tàu Thiết kế môn học Thiết kế tàu khách chở 300 khách, vận tốc v = 22 (hl), chạy tuyến Hải Phòng - hồng kông Chuyên ngành: Vỏ tàu thủy Lớp: VTT-43-ĐH1 Ng ời thực hiện: l<ơng bằng việt Ng ời h ớng dẫn: lê hồng bang hải phòng - năm 2006 2 NhiÖm vô th thiÕt kÕ ThiÕt kÕ tµu kh¸ch chë 300 kh¸ch, vËn tèc v = 22 (hl), ch¹y tuyÕn H¶i Phßng - Hång K«ng. 3 Mục lục 1. Tìm hiểu tuyến đ ờng tàu mẫu 2. Xác định kích th ớc chủ yếu 3. Xây dựng tuyến hình 4. Bố trí chung toàn tàu 5. Các yếu tố tính nổi thủy lực 6. Tính toán kết cấu cơ bản phần thân chính 7. Tính toán lực cản và sơ bộ chọn thiết bị đẩy 8. Kiểm tra ổn định cho tàu ở các trạng thái: - 100% khách và 100% dự trữ - không khách và 10% dự trữ - Tính toán ổn định theo tiêu chuẩn bổ sung đối với tàu khách 4 Mở đầu Đầu thể kỷ XXI, cùng với sự phát triển toàn thế giới, Viêt Nam cũng đang có những b ớc tiến vững chắc về mặt kinh tế. Chúng ta đang dần khẳng định vị thế của mình đối với nền kinh tế khu vực và toàn cầu. Nền kinh tế Việt Nam đang đứng tr ớc một cơ hội lớn khi chính thức gia nhập WTO và trở thành thành viên thứ 150 của tổ chức kinh tế lớn nhất thế giới này vào ngày 11 tháng 01 năm 2007 vừa qua. Là một n ớc ở khu vực Đông Nam á, đ ợc thiên nhiên u đãi, với một bờ biển dài và hải phận rộng lớn, Việt Nam đang rất chú trọng vào phát triển ngành Hàng hải: vận tải, du lịch, đánh bắt hải sản, và đặc biệt, ngành Đóng tàu đang trở thành ngành kinh tế mũi nhọn, đ ợc u phát triển. Việt Nam đã đặt mục tiêu phấn đấu năm 2010 sẽ trở thành quốc gia đóng tàu đứng thứ t thế giới. 1. Lý do nhận đề tài: Ngày nay, Việt Nam đang trở thành một điểm du lịch hấp dẫn rất nhiều du khách thăm quan trong n ớc và đặc biệt là du khách quốc tế. Tuy vậy, số l ợng tàu khách chạy tuyến quốc tế vẫn rất hạn chế, hầu hết phải đóng ở n ớc ngoài. Vì vậy, việc tự thiết kế và đóng mới các tàu khách vừa và lớn, phục vụ chở khách quốc tế là một nhu cầu thực tế và cần thiết. 2. Mục đích: Thiết kế tàu khách chạy tuyến quốc tế, có đầy đủ các tính năng hiện đại, phù hợp với điều kiện địa lý và khai thác của Việt Nam. 3. Ph ơng pháp thiết kế: Để thiết kế một con tàu ta có thể áp dụng nhiều ph ơng pháp với thế mạnh khác nhau. ở đây tàu đ ợc thiết kế theo ph ơng pháp tính chuyển từ tàu mẫu. Ưu điểm của ph ơng pháp này là vừa có thể phát huy đ ợc thế mạnh của các tàu đã khai thác, vừa tránh đ ợc những nh ợc điểm có thể phát sinh của ph ơng pháp thiết 5 kế mới và có thể áp dụng những tiến bộ kỹ thuật trong đóng tàu mới đ ợc nghiên cứu gần đây. 4. ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Giúp ng ời thiết kế năm vững kiến thức thiết kế tàu, rút ra những kinh nghiệm thực tế để có thể tối u hóa những u điểm và hạn chế nh ợc điểm khi thiết kế tàu. Sau thời gian học tập và rèn luyện, em rất vinh dự đ ợc Nhà tr ờng và Khoa Đóng Tàu giao đề tài Thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế tàu chở khách, sức chở 300 khách, tốc độ 22 hl/g, chạy tuyến Hải Phòng - Hồng Kông Để có thể hoàn thành tốt đề tài này, em đã nhận đ ợc sự h ớng dẫn tận tình và sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô giáo Khoa Đóng Tàu, đặc biệt là các thầy: - Thầy Lê Hồng Bang, giáo viên h ớng dẫn chính - Thầy Nguyễn Tiến Lai, giáo viên h ớng dẫn tính năng - Thầy Nguyễn Văn Hân, giáo viên h ớng dẫn kết cấu Do khả năng có hạn và kinh nghiệm còn thiếu nên trong thiết kế không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong các thầy cô hết sức giúp đỡ và góp ý để em có thể ngày càng hoàn thiện hơn kiến thức chuyên môn của mình, sẵn sàng cho công việc sắp tới. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô. Hải Phòng, ngày 24 tháng 12 năm 2006 Sinh viên L ơng Bằng Việt 6 néi dung thiÕt kÕ 7 PhÇn I TuyÕn ® êng - Tµu mÉu 8 1.1. Tuyến đ ờng: Tàu chở khách chạy tuyến Hải Phòng-Hồng Kông. Đặc điểm của các cảng nh sau: 1.1.1 Cảng Hải Phòng: Cảng Hải Phòng bao gồm: Cảng Chính, Cảng Chùa Vẽ, Cảng Vật Cách. 1.1.1.1 Điều kiện tự nhiên và vị trí địa lý: Cảng Hải Phòng nằm ở hữu ngạn sông Cấm ở vĩ độ 2052 Bắc và kinh độ 10641 Đông. Chế độ thủy triều là nhật triều với mức n ớc triều cao nhất là +4.0 mét, đặc biệt cao 4.23 mét, mực n ớc triều thấp nhất là +0.48 mét, đặc biệt thấp là +0.23 mét. Cảng chịu hai mùa gió rõ rệt: từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió Bắc- Đông Bắc, từ tháng 4 đến tháng 9 là gió Nam-Đông Nam. Cảng Hải Phòng cách phao số 0 khoảng 20 hải lý; từ phao số 0 vào cảng phải qua luồng Nam Triệu, kênh đào Đình Vũ rồi vào sông Cấm. Cảng Hải Phòng nằm ở vùng trung chân sông Hồng. Sông Hồng mang nhiều phù sa nên tình trạng luồng lạch vào cảng rất không ổn định. Từ nhiều năm nay luồng vào cảng Hải Phòng th ờng xuyên phải nạo vét nh ng chỉ sâu đến -5.0 mét đoạn Cửa Cấm và -5.5 mét đoạn Nam Triệu. Những năm gần đây luồng vào cảng bị cạn nhiều, sông Cấm chỉ còn -3.9 đến -4.0 mét nên tàu ra vào rất hạn chế về trọng tải. Nếu tính bình quân Nam Triệu vét đến -6.0 mét, sông Cấm vét đến -5.5 mét thì hàng năm phải nạo vét một khối l ợng khoảng 3 triệu m 3 . Thủy diện của cảng hẹp, vị trí quay tàu khó khăn, cảng chỉ có một chỗ quay tàu ở ngang cầu 8 (có độ sâu -5.5 đến -6.0 mét, rộng khoảng 200 mét). Luồng sông bao gồm Sông Cấm, Sông Cửa Cấm, Sông Bạch Đằng và Sông Nam Triệu là tuyến sông thuộc Sông Hồng ở vào khoảng 25 vĩ Bắc và 105 kinh Đông. Nó bắt đầu từ th ợng nguồn và đổ ra Biển Đông. Triều c ờng cực đại: lòng sông sâu nhất 9m. 9 Triều c ờng trung bình và triều kiệt từ 6m đến 7m, ven bờ triều c ờng 3m, triều kiệt 1.5m. Bề rộng trung bình vào khoảng 140m. Mức phù sa trung bình hàng năm theo thống kê là 145 270m 3 /năm, mức cực đại là 254 800m 3 /năm. Tốc độ dòng chảy từ 4 đến 6 km/h. 1.1.1.2 Cầu tàu và kho bãi: a. Cảng Chính: Cảng có 11 bến đ ợc xây dựng từ năm 1967 và kết thúc năm 1981, dạng t ờng cọc ván thép một neo với tổng chiều dài 1 787 mét. Trên mặt bến có cần trục cổng (Kirốp và KAMYHA) có nâng trọng từ 5 đến 16 tấn. Các bến đảm bảo cho tàu 10 000 tấn cập cầu. Từ cầu 1 đến cầu 5 th ờng xếp dỡ hàng kim khí, bách hóa, thiết bị; bến 6, 7 xếp dỡ hàng nặng; bến 8, 9 xếp dỡ hàng tổng hợp; bến 11 xếp dỡ hàng lạnh. Toàn bộ kho của cảng (trừ kho 2a, kho 9a) có tổng diện tích là 46 800 m 2 , các kho đ ợc xây dựng theo quy hoạch chung của một cảng hiện đại, có đ ờng sắt tr ớc bến, sau kho thuận lợi cho việc xuất hàng. Kho mang tính chất chuyên dụng. Ngoài ra còn có các bãi chứa hàng với tổng diện tích 183 000 m 2 (kể cả diện tích đ ờng ôtô), trong đó có 25 000 m 2 bãi nằm ở mặt bến 6. Tải trọng trên mặt bến 4 tấn/m 2 , dải tiếp phía sau rộng 6 mét là 6 tấn/m 2 tiếp theo đó bình quân 10 tấn/m 2 . Đ ờng sắt trong cảng có khổ rộng 1.0 mét với tổng chiều dài 1 560 mét gồm đ ờng sắt tr ớc bến, bãi sau kho, ga lập tàu phân loại. b. Cảng Chùa Vẽ: Theo thiết kế, Cảng Chùa Vẽ có 5 bến với tổng chiều dài 810m và sản l ợng thông qua hàng năm là 1 600 000 tấn. Hiện tại đã xây dựng đ ợc bến phụ, bến 1-2 với chiều dài 330m dạng bến cọc bêtông cốt thép. Cảng đã lắp dàn cần trục cổng nâng container chuyên dụng và chủ yếu xếp hàng container, sắt thép, hàng kiện, gỗ. c. Cảng Vật Cách: 10 Cảng bắt đầu đ ợc xây dựng từ năm 1965, có năm mố cầu trên có bố trí cần trục ôtô để bốc than và một số loại hàng khác 1.1.2 Cảng Hồng Kông: Cảng Hồng Kông nằm ở 22 0 11' độ vĩ Bắc và 114 0 11' độ kinh Đông. Cảng có thể tiếp nhận các tàu cỡ 60 000 DWT, chiều dài 288m.Tuy nhiên luồng ở cửa chỉ cho phép tàu có mớn n ớc 10.9m ra vào đ ợc. Các bến n ớc sâu đ ợc tập trung ở bán đảo Konlum ở đây có 12 bến cho tàu Viễn D ơng, với độ sâu khi n ớc triều kiệt là 9.6m. Bến Container đ ợc bố trí ở khu Kwaichung, ở đây có 3 bến với độ sâu tr ớc bến là 12.1 mm Cảng làm việc 24 giờ/ngày. Thiết bị làm hàng bách hóa của cảng có nâng trọng từ 1 á 100 tấn. Cảng cung cấp l ơng thực, thực phẩm bất kỳ lúc nào. Khả năng thông qua cảng khoảng 37 triệu tấn/năm trong đó chủ yếu là hàng nhập khẩu. [...]... luận: Tàu đảm bảo ổn định 2.2.5 Tính toán sơ bộ lực cản tàu (theo phương pháp Holtrop Mennen) Các thông số của tàu thiết kế - Chiều dài đường nước thiết kế LWL = 102.5 m - Chiều rộng tàu B = 17 m - Chiều chìm tàu T = 4.7 m - Hoành độ tâm nổi xC = -1 .62 m - Góc vào nước aw = 37 - Hệ số béo thể tích = 0.66 - Hệ số béo đường nước = 0.79 - Hệ số béo sườn giữa = 0.965 - Hệ số béo dọc trục = 0.684 18 - Hệ... hạn chế chưa khắc phục được của tàu mẫu Các thông số của tàu mẫu: * LWLm = 105 m * m = 0.67 * Bm = 17.5 m * m = 0.79 * Tm = 4.8 m * m = 0.965 * Hm = 8.4 m * vm = 18.5 hl/g Các thông số của tàu thiết kế: * LWL = 102.5m * = 0.67 *B = 17 m * = 0.79 *T = 4.7 m * = 0.965 *H = 8.2 *v = 22 hl/g Từ đó ta tính được các tỉ số đồng dạng: * L/Lm = 0.976190 * B/Bm = 0.971429 * T/Tm = 0.979167 Dựa vào các tỷ số đồng... p0302 = (2.43 1.25), chọn p0302 = 2.9 NTV = (300 + 80) người - Trọng lượng các hệ thống khác: P0303 = p0303LBH = 2.286(T) với p0303 = (1.64 0.83) x 1 0-4 , chọn p0303 = 1.6 x 1 0-4 2.2.6.7 Trọng lượng dự trữ lượng chiếm nước: P11 = (2á3 )% D Chọn P11 = 0.02 x D= 1.133 (T) 2.2.6.8 Trọng lượng thiết bị lái: P0201 = p0201.10 -4 .L.T.vS2 = 8.0 (T) p0303 = (1.29 0.38), chọn p0201 = 1.29 trong đó: vS2 = 11.32... 6,984388CP CP > 0,8 3 C15 = -1 ,69385 với LW < 512 ẹ C15 = 0 với LW > 1727 ẹ 3 22 3 với C15 = -1 .69385 + ( LW / ẹ1 / 3 - 8) / 2,36 512 < LW < 1727 ẹ Thay số vào ta có C7 = 0.1659 =0 .8080917 C1 = 2.6281 C5 = 1 C2 = 0.3406 C3 = 0.0612 với AT là diện tích phần ngâm nước của đuôi tuần dương hạm AT = 0 m2 ẹ = dLBT = 5405.2(m3), là thể tích ngâm nước của tàu m1 = -2 .0627 C16 = 1.2739 C15 = -1 .6939 Sức cản áp suất... 0,5 - 0,0625 C2 = 10 -1 ,89 0,11 < với B LW B < 0,11 LW với B LW C5 = 1 - ổ 1 ử ữ ỗ 90 ỗ 2a w ữ ứ ố B > 0,25 LW B < 0,25 LW C3 0,8 AT BTCM 1,5 C3 = 0,56 ABT BT (0,31 ABT + TF - hB ) 0,0140407 LW 1,75254ẹ 1 / 3 4,79323 B - C16 m1 = T LW LW 2 m2 = C15C P 10 -0 ,1Fr -2 l = 1,446C P - 0,03 LW B với với l = 1,446CP - 0,36 LW < 12 B LW > 12 B 2 3 C16 = 1,73014 - 0,7067CP với CP < 0,8 với C16 = 8,07981C P -. .. ban đầu của tàu, sức cản tàu và khả năng B chịu uốn dọc chung thân tàu Theo thống kê tàu mẫu ta có giới hạn: L =5 .881 ữ 6.350 B Đối với tàu khách chạy biển, L L =6 ữ 8 Chọn = 6.03 (m) B B B = 17.00 (m) Chọn B = 17.0 (m) 2.1.3 Chiều chìm tàu: Tỉ số B đặc trưng cho tính chòng chành của tàu, ta căn cứ vào tỉ số này để T xác định chiều chìm thiết kế của tàu Theo thống kê tàu mẫu, giới hạn của B =3 .317 ữ... chỗ b = 1.596 m Ta tính được khoảng cách từ trọng tâm toàn bộ khách dồn mạn tới mặt phẳng dọc tâm tàu: y = 7.702 m Mômen nghiêng tàu do khách dồn về một bên mạn: Mh1 = P y = 219.5 T.m Momen hồi phục: Mhp = D h 01 sin q Tàu ổn định khi Mh1 Mhp Góc nghiêng cực đại của tàu khi khách dồn về một bên mạn là: 17 M h1 = 0.046 D.h01 sin q = q = 2.621 < 10 Vậy tàu đảm bảo ổn định khi toàn bộ khách trên tàu. .. yếu của tàu căn cứ vào các chỉ tiêu tiện nghi: k1 = N ; L k2 = LB ; N k3 = D N Đối với tàu khách viễn dương, ta căn cứ vào chỉ số tiện nghi k1 để xác định các kích thước chủ yếu 2.1.1 Chiều dài tàu: Theo thống kê tàu mẫu ta có giới hạn của k1 = Trong đó: N = 2.693ữ3.273 L N: là số khách mà tàu chuyên chở L: là chiều dài tàu Chọn k1 = 2.927 L = 102.49 (m) Chọn L = 102.5 (m) 2.1.2 Chiều rộng tàu: Tỉ... Dự trữ cho 3 ngày P1402 = 5 x 3 x (300 + 80) = 5.7 (T) P1403 = 100 x 3 x (300 + 80) = 114(T) 2.2.6.4 Trọng lượng máy và trang thiết bị buồng máy pm = (0,06 ữ 0,15) T/cv chọn pm = 0.15 (T/cv) ị P04 = pm Ne = 2141.4(T) 2.2.6.5 Trọng lượng nhiên liệu và dầu bôi trơn P16 = kM k nl ge Ne t 1 0-3 =4 6.1 (T) Trong đó: kM =1 .2 : hệ số ảnh hưởng điều kiện tự nhiên k = (1.15 ữ1.2) ge = 0.11 á 0.14 (kg/kwh):... Ta chọn = 0.965 c Hệ số béo diện tích đường nước: Ta chọn = 0.79 15 Vậy các kích thước chính của tàu là: Thông số Chiều dài thiết kế Chiều rộng Chiều chìm Chiều cao mạn Tỉ số Tỉ số Tỉ số Hệ số béo thể tích Hệ số béo sườn giữa Hệ số béo đường nước Hệ số béo dọc Hệ số béo thẳng đứng Lượng chiếm nước Ký hiệu L= B= T= H= L/B= B/T= H/T= = = = = = D= Trị số 102.5 17.0 4.7 8.2 6.029 3.617 1.745 0.670 0.965 . thông vận tải TR<ờNG ĐạI HọC hàng hải khoa đóng tàu Thiết kế môn học Thiết kế tàu khách chở 300 khách, vận tốc v = 22 (hl), chạy tuyến Hải Phòng - hồng kông Chuyên ngành: Vỏ tàu. dự đ ợc Nhà tr ờng và Khoa Đóng Tàu giao đề tài Thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế tàu chở khách, sức chở 300 khách, tốc độ 22 hl/g, chạy tuyến Hải Phòng - Hồng Kông Để có thể hoàn thành tốt. lực cản tàu (theo ph ơng pháp Holtrop Mennen) Các thông số của tàu thiết kế - Chiều dài đ ờng n ớc thiết kế L WL = 102.5 m - Chiều rộng tàu B = 17 m - Chiều chìm tàu T = 4.7 m - Hoành