Nghiên cứu phương pháp xác định thực nghiệm sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu và số vòng quay chân vịt, chương 14

Chia sẻ: Do Van Nga Te | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

242
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dưới đây là những phân tích kết quả tính toán được ở chương 3 về sức cản theo phương pháp tính sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n. Bảng (4-1) so sánh sức cản tàu PY – 93024 – TS ở chế độ định mức theo phương pháp thực nghiệm tính trong điều kiện thiết kế và điều kiện khai thác. 4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h) R(K % R(K % R(K % R(K % R(K % h LT G) G) G) G) thực G) 289. 10 405. 10 556....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu phương pháp xác định thực nghiệm sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu và số vòng quay chân vịt, chương 14

1 CHƯƠNG1 4: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ: 4.1.1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG SỨC CẢN THÔNG QUA CẶP THÔNG SỐ TỐC ĐỘ TÀU VÀ SỐ VÒNG QUAY CHÂN VỊT. Dưới đây là những phân tích kết quả tính toán được ở chương 3 về sức cản theo phương pháp tính sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n. Bảng (4-1) so sánh sức cản tàu PY – 93024 – TS ở chế độ định mức theo phương pháp thực nghiệm tính trong điều kiện thiết kế và điều kiện khai thác. Tín 4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h) R(K % R(K % R(K % R(K % R(K % h LT thực G) G) G) G) 289. 10 405. 10 556. 10 747. 10 862. 10 G) nghiệ 1 TT 0 92 0 02 0 37 0 34 0 thực 326. 112 466. 114 571. 102 883. 118 899. 104 nghiệ 42vào .9 quả tính tỷ lệ07 Dựa kết 74 .9 phần .7 44 sức.2 ở chế độ trăm về cản 93 .4 định mức (bảng 4- 1), tính theo phương pháp thực nghiệm trong điều kiện thiết kế và điều kiện khai thác thực tế ta thấy: sức cản tàu PY – 93024 – TS sau 3 năm khai thác (trong đó lên đà 5 lần theo định kỳ bảo dưỡng làm sạch vỏ tàu, tu dưỡng nhỏ) tăng lên khoảng (3 – 13) % so với sức cản tính theo thiết kế. Điều này cũng phù hợp với các nhà khoa học Anh và Đức đã đưa ra những con số thống kế về sự ảnh hưởng các yếu tố sử dụng tàu sau một thời
2 gian sử dụng, họ cho rằng: ở vùng nước xích đạo sức cản tàu tăng 0,5% trong một ngày đêm, chúng ta có thể nhân tỷ lệ này cho 6 tháng thì sức cản tăng khoảng 18%. Điều này phù hợp với con tàu được khảo sát ở trên sau 3 năm khai thác, trong đó khoảng 6 tháng lên đà một lần để làm sạch vỏ tàu, bảo dưỡng máy móc.
3 Bảng (4-2) so sánh sức cản tàu PY – 93024 – TS ở chế độ định mức theo phương pháp thực nghiệm và công thức Viện TK Leningrad trong điều kiện thiết kế. Tín 4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h) R(K % R(K % R(K % R(K % R(K % h LT thực G) 289. 10 G) 405. 10 G) 556. 10 G) G) 747. 10 862. 10 nghiệ 1 L 0 92 0 02 0 37 0 34 0 T 108. 37. 209. 51. 374. 67. 627. 83. 797. 92. Lenin 83 65 84 69 43 34 85 89 04 43 Bảng (4-3) so sánh sức cản tàu KH – 90327 – TS ở chế độ định mức theo phương pháp tính thực nghiệm và công thức Viện TK Leningrad trong điều kiện thiết kế. Tín 4(hl/h) 5(hl/h) 6(hl/h) 7(hl/h) 7.5(hl/h) R(K % R(K % R(K % R(K % R(K % h LT thực G) 211. 10 G) 318. 10 G) 456. 10 G) G) 539. 10 692. 10 nghiệ 92 L 0 6 0 09 0 93 0 61 0 T 94.0 44. 180. 56. 320. 70. 536. 99. 680 98. Lenin 8 39 48 65 77 33 29 33 18 Từ hai bảng (4-2), (4-3) so sách tỷ lệ phần trăm sức cản trong điều kiện thiết kế tính theo phương pháp thực nghiệm và công thức tính sức cản gần đúng Leningrad ta nhận thấy: sức cản tính theo công thức Leningrad luôn nhỏ hơn so với cách tính sức cản theo phương pháp thực nghiệm dao động trong khoảng 50%, và sự dao động này tăng không đều ở mỗi tốc độ tàu khác nhau.
4 Phương pháp thực nghiệm xác định sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n, là cặp thông số đo ngẫu nhiên, các yếu tố ảnh hưởng sức cản tàu như yếu tố đường hình tàu, yếu tố thuỷ động học… đều hàm ẩn bên trong cặp thông số này. Còn các công thức tính sức cản gần đúng khác như công thức Leningrad có chứa các thông số thay đổi khi tính sức cản ở các chế độ khác nhau như: trọng tải của tàu W (tấn), hệ số béo  thay đổi theo mớn nước tàu.
5 Trong công thức tính chứa nhiều thông số thay đổi, khó xác định chính xác như vậy tỷ lệ sai số lớn là điều không tránh khỏi. Trong cùng một điều kiện tính toán sức cản như trong khai thác thực tế hoặc trong thiết kế, có thể đặt câu hỏi sức cản tàu thay đổi như thế nào qua mỗi chế độ tải khác nhau? Bảng (4-4) tính so sánh sức cản tàu PY – 90327 – TS ở ba chế độ tải trong điều kiện thiết kế bằng tính phương pháp thực nghiệm: Đạ Đơn Tốc độ tàu i Tốc vị tính toán độ hl/h Chế 4 5 6 7 8 9 tà độ Tốc m/s 2.06 2.57 3.08 3.60 4.11 4.63 độ 5 6 1 5 R KG 289.4 405.3 556.8 747.5 1001. 1435.  % 100% 100 100 100 100 100 100 R tải R KG 110 337.1 475.2 668.2 934.7 1387. 2305. +R % % 16.4 17.2 2 2 38.4 60.1 R KG 267.0 370.2 500.3 664.4 859.2 1164. 85%t -R % 7. 8. 10.1 11.1 14.2 18.8 Bảng (4-5)ải tính so sánh sức cản tàu PY – 90327 – TS ở ba chế độ tải trong điều kiện khai thác thực tế tính bằng phương pháp thực nghiệm: Đạ Đơn Tốc độ tàu i vị tính toán Tốc hl/h Chế 4 5 6 7 8 9 độ Tốc độ độ m/s 2.06 2.57 3.08 3.60 4.11 4.63 tà 5 6 1 5 R KG 326.5 466.5 653.0 883. 1241. 2039. 100%  % tải 100 100 100 100 100 100 R KG 110 389.1 563.4 785. 1100. 1690. 3123. +R % % 19.1 20.7 20.3 24.5 36.2 53.1
6 R KG 296.9 416.6 571.7 774.9 1057. 1585. 85%t -R % 9.07 10.7 12.4 12.3 14.7 22.2 ải
7 Bảng (4-6) tính so sánh sức cản các chế độ tải của KH – 90327 – TS trong điều kiện thiết kế tính bằng phương pháp thực nghiệm: Đạ Đơn Tốc độ tàu i Tốc vị tính toán độ hl/h Chế 4 5 6 7 8 9 tà độ Tốc m/s 2.06 2.57 3.08 3.60 4.11 4.63 độ 5 6 1 5 R KG 212.0 318.0 454.4 610.6 789.3 1069.  % 100% 100 100 100 100 100 100 R tải R KG 110 247.2 379.4 546.6 731.3 964.7 1408. +R % % 16.5 19.3 20.2 19.8 22.2 31.7 R KG 182.4 273.7 397.6 538.7 718. 970.5 -R % 85%t 13.9 13.9 12.5 11.8 9. 9. ải Từ các bảng tính (4-4), (4-5), (4-6) tính so sánh sức cản ở các chế độ khác nhau trong cùng một điều kiện tính toán ta nhận thấy: sức cản trong cùng một chế độ tăng dần khi tăng tốc độ tàu, tăng càng nhanh khi một tốc độ tàu, ở chế độ 110% tải đại diện cho chế độ quá tải thì sức cản tăng rất lớn từ (16- 50)% sức cản định mức, còn ở chế độ 85% tải sức cản giảm chậm từ (9-14)% sức cản định mức. Điều này chứng tỏ muốn tăng được một hl/h cho tàu là rất khó vì tốc độ tàu tăng nhanh đòi hỏi phải trang bị động cơ tàu lớn, khi trang bị động cơ tàu có công suất lớn đồng nghĩa với việc giảm sức chở của tàu. 4.1.2. MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CẢN THÔNG QUA CẶP THÔNG SỐ TỐC ĐỘ TÀU VÀ SỐ VÒNG QUAY CHÂN VỊT.
8 Dựa vào kết quả tính toán sức cản cho tàu KH – 90327 – TS bằng hai phương pháp khác nhau, phương pháp thực nghiệm dựa cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n và phương pháp tính theo công thức của Viện Thiết kế Leningrad ta nhận thấy :
70 - Các phương pháp tính sức cản khác nhau cho cùng một tốc độ tàu là khác nhau. - Giữa hai phương pháp tính thì phương pháp tính sức cản theo thực nghiệm có giá trị lớn hơn so với cách tính theo công thức của Leningrad ở cùng một tốc độ tàu tính toán. Do đó khi tính toán sức cản theo công thức của Viện Thiết kế Leningrad đề nghị nhân với hệ số 1,5 với kết quả vừa tính được để bù vào lượng sai số - Như vậy vấn đề đưa ra cần phải chọn công thức tính toán sức cản phù hợp mẫu tàu thiết kế để sai số giữa các phương pháp và thực tế không lớn, có như vậy mới đánh giá đúng giá trị sức cản tàu thuỷ khi thiết kế cũng như trong khai thác thực tế. Qua cách xác định sức cản tàu bằng phương pháp thực nghiệm thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n cho hai tàu PY – 93024 – TS và tàu KH – 90327 – TS ta thấy: - Để đánh giá sự phù hợp của liên hợp tàu thông qua đồ thị vận hành tàu, mà con đường đi xây dựng đồ thị lâu nay ta hay làm là đi từ đường cong sức cản vỏ tàu R = f(V) từ đó dựa vào tốc độ tàu và công suất động cơ để xác định hai đường đặc tính còn lại là đường đặc tính công suất ngoài của động cơ và đường đặc tính chân vịt, đó chỉ dùng trong thiết kế để xây dựng đồ thị vận
71 hành tàu ở chế độ hàng hải tự do. Còn trong thực tế tàu đang khai thác thì phương pháp này là bế tắc vì chưa thể đánh giá được sức cản tàu thực tế qua sử dụng. - Phương pháp tính sức cản tàu tính theo phương pháp thực nghiệm có thể đánh giá được sức cản bề mặt vỏ tàu sau một thời gian khai thác. - Thông qua đồ thị vận hành tàu xây dựng bằng phương pháp thực nghiệm có thể đánh giá được sự phù hợp của liên hợp tàu sau một thời gian khai thác. - Như vậy phương pháp xác định sức cản thực nghiệm thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n bằng cách xây dựng đồ thị vận
72 hành tàu thực tế, phương pháp này nó tiện lợi không chỉ trong thiết kế mà còn cả trong khai thác tàu thực tế. 4.2 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: Như vậy phương pháp xác định chình xác sức cản tàu thông qua cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n là cần thiết đã phần nào giải quyết bài toán tính sức cản thực tế qua sử dụng mà các công thức gần đúng hiện nay chưa giải quyết được. Việc xác định sức cản tàu thực tế thực chất là đi xây dựng đồ thị vận hành tàu. Do đó cần thiết phải xây dựng đồ thị vận hành tàu trên từng con tàu cụ thể nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho đội ngũ sỹ quan sử dụng máy tàu cũng như chủ tàu chủ động trong việc tổ chức khai thác hợp lí liên hợp máy - vỏ - chân vịt. Để đơn giản trong quá trình tính toán, tường minh phương pháp tính nên trong quá trình tính sức cản tàu đã không đề cập đến đại lượng sức cản của lưới. Kết quả luận văn cơ bản giải quyết được mục tiêu đề ra của đề tài. Tuy nhiên do thời gian có hạn tôi không thể kiểm tra kết quả tính của phương pháp trên nhiều tàu, cũng như nhiều yếu tố khách quan khác không thể tránh những sai sót trong quá trình khảo sát, thực nghiệm và tính toán có thể không chính xác như mong muốn. Xin đề nghị được sự giúp đỡ góp ý của các nhà khoa học để đề tài được ứng dụng trong thực tế.
73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trương Sỹ Cáp (1987), “Lực cản tàu thủy”, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Hà Nội. 2. Trần Công Nghị (2004), “Sức cản vỏ tàu và thiết bị đẩy tàu”, Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. 3. Nguyễn Đăng Cường (2000), “Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy”, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Thành phố Hồ Chí Minh. 4. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn, “Lý thuyết tàu”, Trường đại học Hàng Hải, Hải Phòng. 5. TS. Trần Gia Thái, luận án tiến sĩ “Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố sử dụng đạt hiệu quả khai thác của liên hợp máy - vỏ - chân vịt tàu tàu thuỷ”. 6. TS. Trần Gia Thái, “Bài giảng lý thuyết tàu thuỷ”, Đại học Nha Trang. 7. Nguyễn Đức Ân, Hồ Quang Long, Dương Đình Nguyên, “Sổ tay kỹ thuật đóng tàu”, tập (1,2), nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật. 8. Nguyễn Đình Long (1994), “Trang bị động lực”, Trường Đại học Thủy Sản, Nha Trang. 9. Nguyễn Xuân Mai & Võ Duy Bông (1993), “Giáo trình hướng dẫn thiết kế chân vịt tàu thủy”, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội.
74 10. Trần công Nghị (2003), “Thiết kế tàu thủy”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh . 11. Gs,TS. I.E.IĐELTRIC (1986),”Sách tra về sức cản thuỷ lực”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 12. Thạc sĩ Trần Văn Thanh (2005), Luận văn Thạc Sĩ “Nghiên cứu sử dụng hợp lý động cơ HINO EF 750 làm máy chính trên tàu cá vỏ gỗ nghề lưới kéo đơn thuộc tỉnh Bến Tre”. 13. Đặng Văn Duyệt (2006), Luận văn tốt nghiệp “Xây dựng công thức tính sức cản tàu cá Việt Nam bằng phương pháp phân tích hồi quy theo số liệu thực nghiệm của FAO”. 14. Tạp chí khoa học – Công nghệ Thuỷ Sản số 03-04/2006.
75 15. Pgs,TS. Nguyễn Quang Minh, “Bài toán xác định sức cản trong thiết kế tàu đánh cá và phương pháp tổ chức thực nghiệm”, Tạp chí KHCN Thuỷ Sản. 16. “Vì Trường Sa thân yêu - Trường Sa vì cả nước”, Tp.Hồ Chí Minh – tháng 12/2005. 17. Dương Văn Thăng (2006), Luận văn tốt nghiệp “Thử đánh giá tính phù hợp trong trang bị động lực cho tổ hợp tàu đánh cá lưới kéo đôi ở khu vực Bà Rịa – Vũng Tàu”. 18. Bùi Ngọc Huyện (2006), Luận văn tốt nghiệp “Thiết kế trang bị động lực tàu đánh cá lưới kê, vỏ gỗ, hoạt động xa bờ khu vự