ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG

Description
ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG

Please download to get full document.

View again

of 59
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Medicine, Science & Technology

Publish on:

Views: 12 | Pages: 59

Extension: PDF | Download: 0

Share
Tags
Transcript
  ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG   SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC  –  NGUYỄN THÀNH TÂM - VT10 Page  1  Lời nói đầu Tàu thủy là một công trình mổi đặc biệt mà con người từng tạo ra, nó có thể nổi, di chuyển, và phục vụ nhiều nhu cầu của con người trên mặt nước. Với nét đặc trưng như vậy cho nên tàu thủy có kết cấu rất đặc biệt. Người ta khái niệm cơ bản tàu thủy gồm: vỏ, ngăn cách giữa môi trường nước và khô của tàu, cộng vào đó vỏ tàu được gia cường dọc và ngang đảm bảo cho tàu nổi trên mặt nước và làm việc an toàn trong các diều kiện khai thác. Và để tàu có thể di chuyển tiến lùi, quay trái, quay phải thì vai trò của thiết bị đẩy rất quan trọng. Trong số các thiết bị đẩy đó thì chân vịt trong ống đạo lưu xoay đóng một vài trò to lớn, loại thiết bị đẩy này không chỉ tăng hiệu suất đẩy của chân vịt thông thường lên 20% tới 30% mà nó còn có thể thay thế bánh lái trong một số trường hợp nhất định. Với lý do trên mà chân vịt trong ống đạo lưu nói chung cũng như bộ môn thiết bị tàu thủy nói riêng là một bộ môn nền tảng hết sức quang trọng. Bên cạnh đó "ĐAMH thiết bị tàu thủy" là một công cụ phụ trợ cần thiết, nhằm giúp chúng ta cũng cố kiến thức cũng như làm quen với một trong những công việc quang trọng của người kĩ sư khi ra làm việc thực tế.  Nhận thức được tầm quang trọng của môn học nên bản thân chung em đã cố gắng học tập và nghiêng cứu một cách nghiêm túc dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy, và kết quả là chúng em đã hoàn thành xong đồ án đúng thời gian cho phép. Vì đây là đề tài mới và tự nhận thấy kiến thức còn chưa vững nên trong bài làm chắc chắn còn nhiều phần sai sót, hy vọng sẽ nhận được sự góp ý quý báu của các thầy để bài làm trở nên tốt nhất có thể. Và cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo bộ môn cũng như các thầy khác trong khoa đã hướng dẫn chúng em trong thời gian làm đồ án để chúng em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC – NGUYỄN THÀNH TÂM  ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG   SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC  –  NGUYỄN THÀNH TÂM - VT10 Page  2  Phần một GIỚI THIỆU CHUNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐẠO LƯU ĐỊNH HƯỚNG XOAY TÀU DỊCH VỤ DẦU KHÍ   I.   LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA ĐẠO LƯU 1.   Lịch sử ra đời Trong những năm 1920 Bộ Giao Thông Vận Tải Đức chỉ thị cho chủ của các tàu kéo trong kênh, rạch lớn phải gắn thêm thiết bị bảo vệ xung quanh chân vịt để làm giảm sự rữa trôi và sói mòn đến các kênh rạch. Nhưng lạ thay là các tàu di chuyển nhanh hơn và lực đẩy cung cấp nhiều hơn. Lúc bấy giờ Ludwing Kort người ở Hanover, nước Đức bắt đầu thử nghiệm với hình dạng và kích thước của thiết bị bảo vệ chân vịt. Kết quả là vào năm 1930 ông đã được Hòa Kỳ cấp bằng sáng chế cho các nghiên cứu của ông, và tên ông được đặt cho các loại ống đạo lưu mà ngày nay ta vẫn thường gọi là ống Kort. 2.   Các thông số cơ bản Ống đạo lưu là một ống hình trụ, có mặt cắt ngang dạng hình vành khuyên và mặt cắt dọc có dạng profil của cánh máy bay. Một số thông số hình học chính của ống đạo lưu gồm: L - chiều dài ống, và chiều dài tương đối L n  được xác định theo biểu thức: L n  = L/D. C - độ hở của đầu cánh chân vịt và mép trong ống, và độ hở tương đối C n  được xác định theo biểu thức: C n  = C/D. t - chiều dày lớn nhất của thành ống , và chiều dày tương đối t n  được xác định theo công thức: t n  = t/b. Trong đó: D – là đường kính chân vịt.  b – là chiều rộng profil. C x  = A x /A - tỉ lệ giữa diện tích miệng hút và diện tích mặt cắt ngang ống. C y  = A y /A - tỉ lệ giữa diện tích miệng xả và diện tích mặt cắt ngang ống. Các hệ số trên thường nằm trong phạm vi: L n  = 0,5 đến 0,9; C n  = 0,005 đến 0,01; t n  = 0,11 đến 0,14; C x  = 1,15 đến 1,5; C y  = 1,0 đến 1,5.   3.   Các loại ống cơ bản Có hai dạng ống đạo lưu chính là dạng ống tăng tốc và ống giảm tốc:  ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG   SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC  –  NGUYỄN THÀNH TÂM - VT10 Page  3 Với ống tăng tốc, thì vận tốc ra khỏi ống và hiệu suất chân vịt tăng đáng kể. Loại ống này thường dùng cho chân vịt chạy nặng tải hoặc chân vịt có đường kính giới hạn. Ống này còn được gọi dưới cái tên “Kort nozzle”. Với loại ống thứ hai, tốc độ dòng ra khỏi ống giảm đi so với dòng vào ống, chính vì thế áp suất tăng nhờ đó mà giảm được quá trình sâm thực chân vịt. Với tên gọi là “thiết bị đẩy  phản lực” loại ống này thường được kết hợp với chân vịt cánh cố định. Viện nghiên cứu Hàng Hải Hà Lan đã đã đưa ra hàng loạt mô hình của hệ thống ống chân vịt làm việc có hiệu quả. Một số dạng profil dạng cánh máy bay của NACA được đưa vào thử nghiệm và cải tiến thành công như NACA 4415 đã cho ra những đặc trưng rất tốt. Một trong những dạng ống được sử dụng rộng rãi nhất do có những ưu điểm cải tiến nổi trội là ống 19A và ống 37. Hai loại ống này có mép đẫn dạng bo tròn nên đễ dàng cho chế tạo và nâng cao hiệu suất lực đẩy khi chạy. Ban đầu, chân vịt nhóm B Wageningen được sử dụng rộng rãi, về sau chân vịt nhóm Kaplan với đầu cánh rộng cũng được đưa vào sử dụng. 4.   Lý thuyết tạo lực đẩy bổ sung Với ống tăng tốc, vận tốc dòng chày phía trong ống tăng dẫn đến áp lực giảm. Điều đó làm giảm lực đẩy và momen xoắn của chân vịt. Đồng tời do chênh lệch áp suất nên bề mặt trong của cánh suất hiện một lực hướng vào trong ống, lực này được phân tích thành hai thành  phần lực đẩy bổ sung hướng về phía trước và lực hướng tâm. Do thành phần lực đẩy bổ sung lớn hơn tổng thành phần lực cản và phần giảm lực đẩy chân vịt nên hiệu suất chung của chân vit tăng lên trong khi đó tiêu hao nhiên liệu lại giảm xuống. Tốc độ tăng dẫn đến lực cản tăng, tới lúc nào đó lực cản lớn hơn lực đẩy bổ sung. Do vậy tàu thông thường không trang bị thiết bị này. Với tàu kéo, tàu chạy với tốc độ thấp và chân vịt làm việc trong môi trường nặng tải khi kéo do vậy ống đạo lưu loại này thường được trang bị cho tàu và hiệu suất lực đẩy có thể tăng tới 30%. Với ống giảm tốc, loại này ngược với loại trên về phân tích lực và thường được sử dụng cho tàu cao tốc do hoạt động theo nguyên lý phản lực. Các tàu muốn giảm tiếng ồn và tăng vận tốc như tàu chiến thường dùng loại ống này. 5.   Ưu điểm và nhược điểm của thiết bị Ống Kort hay chân vịt trong ống đạo lưu có thể tạo ra hiệu suất đẩy cao hơn so với chân vịt thông thường khi tàu hoạt động ở vận tốc nhỏ, và so với cùng một đơn vị diện tích cánh chân vịt thì lực đẩy tao ra lớn hơn so với chân vịt không có ống đạo lưu. Các loại tàu kéo đẩy, tàu cá, tàu khách là những loại áp dụng nhiều nhất thiết bị này bởi vì nó cho hiệu quả rỏ nét về kinh tế. Một trong những ưu điêm nữa của thiết bị là tăng tính ăn lái và giảm quá trình hút (nạo vét) đáy khi tàu hoạt động ở những vùng nước cạn. 6.   Đạo lưu định hướng xoay Thiết bị nhóm em xin thiết kế là đạo lưu định hướng xoay, tên tiếng anh là Azimuthing thruster, thiết bị này có nhiều ưu điểm hơn so với đạo lưu thông thường do có tính cơ động cao, tính ăn lái cho tàu tốt…bảng vẽ mô phỏng 3D của thiết bị có dạng như sau:  ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG   SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC  –  NGUYỄN THÀNH TÂM - VT10 Page  4 II.   TÍNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÀU KÉO Chiều dài thiết kế Ltk = 24,5 m Chiều rộng thiết kế Btk = 8,8 m Chiều cao mạng D = 4 m Chiều chìm d = 2,7 m Hệ số béo thể tích (δ) C B  = 0,4271 Vận tốc V = 7 HL/h Cấp tàu *VRH Vùng hoạt động SI  ĐAMH THIẾT BỊ TÀU THỦY GVHD: NGUYỄN VĂN CÔNG   SVTH: TRẦN KIẾN TRÚC  –  NGUYỄN THÀNH TÂM - VT10 Page  5  Phần hai NỘI DUNG TÍNH TOÁN CHI TIẾT I.   TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC 1.   Tính sức cản tàu Các hệ số phụ trợ cho quá trình tính toán:  p = 101,69 (mật độ nước biển) Lpp (m) = 24,50 (chiều dài giữa hai trụ) B (m) = 8,80 (chiều rộng tàu) D (m) = 4,00 (chiều cao mạn) d (m) = 2,70 (chiều chìm) v (HL/h) = 7,00 (vận tốc tàu) A = 177,52 (diện tích phần ngâm nước) AM = 23,49 (diện tích sườn giữa) CB = 0,4271 (hệ số đầy thể tích CP = 0,4321 (hệ số đầy lăn trụ) Δ = 257,82 (lượng chiếm nước) 1.1.   Tính theo phương pháp Ayre (1942) Áp dụng phương pháp Ayre tiến hành tính sức cản tàu theo sách “Lý thuyết tàu 2, tác giả  Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân” như sau: Các thông số cần tính a)   Trị số Froude 7*0,5140,232.9,81*24,5 n v F  gL      b)   Hệ số mảnh 1/31/3 24,53,85(257,82)  pp  L D     c)   Tốc độ 7*0,5143,598(/) vms    Từ đồ thị với các trị số đã biết ta chọn được 0 275 C      Hiệu chỉnh δ Hệ số điều chỉnh chuẩn đối với tàu hai chân vịt 00 0,680,010,690,42710,690,42710,2629              Vì 0       nên đưa vào đồ thị phụ với 00 20%       
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks