Расчет тяги траулера. Подбор трала

Расчет фактической тяги траулера, относительной мощности ГД эксплуатационной. Определение мощности, пошедшей на винт, потери тяги судна на свободном ходу, на скорости траления. Подбор трала к траулеру по его фактической тяге. Оценка ожидаемого улова.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.03.2014
Размер файла 91,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

24

1.Задание на курсовую работу

Задание приведено в двух таблицах. В таблице 1 характеристики судна, в таблице 2 характеристики траления.

Таблица 1. Характеристики судов.

Вар

Тип судна

у(Neц)%

NВГкВА

VСХузл

VTузл

Винт при нулевом упоре

tГ° С

РН кГ/см2 кПа

34

А488

9

900

10.8

5.2

334

54.1

Таблица 2. Характеристики траления.

№ Вар

Р-н пр

Объект лова

mh

уh

hmin

lT min

Hmax

1

2

3

4

5

6

7

8

34

ЦВА

Сардина

80

20

50

140

10

2. Расчет фактической тяги траулера

2.1 Расчет относительной мощности ГД эксплуатационной

По формуле с использованием данных из столба 3 таблицы 1 и данных из таблицы 3 рассчитывается eГД Э.

Таблица 3. Коэффициент распределения Стьюдента.

К

Доверительная вероятность Р

0.9

0.95

0.98

7

1.895

2.365

2.998

11

1.796

2.201

2.718

15

1.753

2.131

2.602

В таблице 3 К=n-1, где n число цилиндров в главной энергетической установке (ГЭУ). У судов типа «Атлантик» ГЭУ состоит из двух ГД по 8 цилиндров, т.е. n=16, а К=15; у судов типа «Прометей» один ГД из 8 цилиндров (n=8, К=7); у судов типа «Моонзунд» два ГД по 6 цилиндров (n=12, К=11). Доверительную вероятность в курсовой работе принимаем р=0.95.

eЭ=100-у(eЦ)*tб

где eЭ - эксплуатационная относительная мощность ГД, %,

у(eЦ) - среднеквадратичный разброс нагрузки по цилиндрам, %

tб - коэффициент распределения Стьюдента.

eЭ=100-9*2,201=80,19%

2.2 Расчет размерной мощности ГД эксплуатационной

Размерная мощность ГД.

Таблица 4. Данные о ГД судов

Тип судна

Тип двигателя

NeH кВт

NeГЭУкВт

РКТ-С пр. А-488 типа «Моонзунд»

6VDS48/42 AL-2

2647

5294

NeГД = eГД*NeГД Н/100%

гдеeГД - относительная мощность, развиваемая ГД, %,

NeГД Н - размерная мощность ГД номинальная, кВт.

NeГД =5294*(80,19/100%)=4245,3(кВт)

2.3 Расчет мощности, пошедшей на винт

Расчет ведется по формуле, данные о величине мощности, отбираемой валогенератором, приведены в столбе 4 таблицы 1, КПД валогенератора в курсовой работе принимем 0,95.

Ne = NeГД -

Где NeГД - размерная мощность, развиваемая ГД, кВт,

NВГ - мощность, отбираемая валогенераторами, кВА,

зВГ - КПД валогенератора.

Ne = 4245,3 - (900/0,95)=3297,9 кВт

2.4 Расчет потери тяги судна на свободном ходу

Расчет ведется по формуле по мощности, рассчитанной по пункту 3.1.3. и скорости свободного хода, приведенной в столбце 5 таблицы 1. Данные о коэффициентах уравнения тяги по типам судов приведены в таблице 5.

Таблица 5. Коэффициенты уравнения тяги.

Ppн = A0+A1Ne+A11Ne2+A2V+A22V2

где Ai - коэффициенты уравнения тяги;

Ne - мощность, пошедшая на винт, кВт,

V - скорость свободного хода

Ppн=(-481,7)+0,483*3297,9+(-5,1*10-5)*(3297,9)2+(-14,76)*10,8+

+(-1,7759)*(10,8)2=190 кН

2.5 Расчет тяги нового судна на скорости траления

Расчет ведется по формуле, по мощности, рассчитанной по пункту 3.1.3. с использованием коэффициентов из таблицы 5 и по скорости траления, приведенной в столбце 6 таблицы 1.

Ppн = A0+A1Ne+A11Ne2+A2V+A22V2

где Ai - коэффициенты уравнения тяги;

Ne - мощность, пошедшая на винт, кВт,

V - скорость свободного хода

Ppн=(-481,7)+0,483*3297,9+(-5,1*10-5)*(3297,9)2+(-14,76)*5,2+

+(-1,7759)*(5,2)2=431,7 кН

2.6 Расчет относительной мощности ГД, работающих на винт при нулевом упоре

Расчет ведем по формуле с использованием данных о температуре выхлопных газов и давления наддува (столбы 7 и 8 таблицы 1). Данные о коэффициентах уравнения приведены в таблице 6.

Таблица 6. Коэффициенты уравнения относительной мощности

eГД = B1*tГ+B2*PH + B0

где tГ - температура выхлопных газов, °С,

PH - избыточное давление наддува, кГ/см2 или кПа,

Bi - коэффициенты, зависящие от типа судна

eГД =0,0921*334+0,4818*54,1-14,54 = 42.3 кВт

2.7 Расчет размерной мощности ГД, работающих на винт при нулевом упоре

Расчет ведется по аналогии с пунктом 3.1.2., но в формулу относительную мощность подставляем из пункта 3.1.6.

NeГД = eГД*NeГД Н/100%

гдеeГД - относительнаямощность, развиваемая ГД, %,

NeГД Н - размернаямощность ГД номинальная, кВт.

NeГД = 5294*(42,3/100%)=2239 кВт

2.8 Расчет мощности, пошедшей на винт

Расчет ведется по аналогии с пунктом 3.1.3., но размерную мощность ГД подставляем из пункта 3.1.7.

Ne = NeГД -

где NeГД - размернаямощность, развиваемая ГД, кВт,

NВГ - мощность, отбираемаявалогенераторами, кВА,

зВГ - КПД валогенератора.

Ne =2239-(900/0.95)=1292 кВт

2.9 Расчет потери тяги из-за износа машинно-движительного комплекса

Расчет ведется по аналогии с пунктом 3.1.4., но в формулу подставляем мощность, рассчитанную по пункту 3.1.8, а члены, содержащие скорость исключить, т.к. V=0.

Ppн = A0+A1Ne+A11Ne2+A2V+A22V2

где Ai - коэффициенты,

Ne - мощность, пошедшая на винт, кВт,

Ppн=(-481,7)+0,483*1292+(-5,1*10-5)*(1292)2=57,2 кН

2.10 Расчет углового коэффициента в уравнении потери тяги

Расчет ведется по формуле, входящие в нее величины берем:

· ДРрСХ- из пункта 3.1.4.;

· ДРрМДК -из пункта 3.1.9.;

· VCX - из столба 5 таблицы 1.

С = (ДРрСХ - ДРрМДК)/VСХ

где ДРрСХ - потеря тяги судном на свободном ходу, кН,

VСХ - скорость свободного хода судна, узлы.

С = (190-57,2)/10,8=12.3

2.11 Расчет потери тяги на скорости траления

ДРр= ДРрМДК+С*VT

C - из пункта 3.1.10., VT - из столбца 6 таблицы 1.

ДРр=57,2+12.3*5.2=121,16 кН

2.12 Расчет фактической тяги траулера

Расчет ведем по формуле. РрН-берем из пункта 3.1.5., ДРр - из пункта 3.1.11.

Ррф = Ррн - ДРр

где Ррф - фактическая тяга траулера, кН,

Ррн - тяга нового судна, кН,

ДРр - потеря тяги, кН.

Ррф =431,7 -121,16=310,5 кН

3. Подбор трала к траулеру по его фактической тяге

Тралов существует сотни типов. Все они отличаются параметрами раскрытия устья, сопротивлением, набором делей, пошедших на их постройку, поскольку они проектировались для разных типов судов, для разных районов промысла и для разных объектов лова.

Технические характеристики тралов описываются их паспортами. В паспорт трала включены только такие характеристики, которые, во-первых, изменяются в рейсе и даже в течение суток, и, во-вторых, могут быть точно измерены.

К факторам относятся характеристики:

· L - протяженность вытравленных ваеров, м;

· V - скорость траления относительно воды, узлы;

· М - масса грузов углубителей, кг;

· lK - протяженность кабелей и голых концов, м.

К функциям отклика относятся:

· R - агрегатное сопротивление трала, кН;

· H - горизонт хода трала (расстояние от поверхности воды до гужа верхней подборы), м;

· hT - вертикальное раскрытие трала, м;

· lT - расстояние между траловыми досками, м.

Величина L измеряется от подвесного ваерного блока и до шкентеля дуги распорной траловой доски, М - на одно крыло, lK - от лапок досок до крыла трала, Н - от поверхности воды до гужа верхней подборы трала, hT - между гужами верхней и нежней подбор трала, остальные характеристики не требуют пояснений.

Паспорт трала имеет вид системы линейных уравнений.

?R=K0R+KLRL+KVRV+KMRM+KlRlK

H=K0H+KLHL+KVHV+KMHM+KlHlK

hT=K0h+KLhL+KVhV+KMhM+KlhlK

lT=K0l+KLlL+KVlV+KMlM+KlllK

Для выбора трала в уравнение ?R подставляем условные значения L= 1000 м, V= 5 узл.; М= 1000 кг; lK = 100 м; для всех конструкций тралов. Сравнивая полученные значения ?R и РРФ, выбираем конструкцию трала, наиболее близкую тяге судна. Значения коэффициентов Ki ,берем из таблицы 7.

Таблица 7. Технический паспорт трала.

Трал

Паспортные характеристики трала

К0R,

К0H,

К0h,

К0l6

КLR,

КLH,

КLh,

КLl

КVR,

КVH,

КVh,

КVl

КMR,

КMH,

КMh,

КMl

КlR,

КlH,

Кlh,

Кll

1

2

3

4

5

6

7

120/1120

?R

0

0,022

56,29

0,007

0,06

H

-24

0,404

-48

0,04

0,12

hT

71,4

0,003

-8,5

0,013

0,16

64,4

0,025

9,1

-0,007

0,335

?R = 0+0,022*1000+56,29*5+0,007*1000+0,06*100 = 316,5 кН

3.1 Далее производим расчет реальных значений факторов L, M, lK

Расчет ведём в следующей последовательности:

· из паспорта выбранного трала выписуем оставшиеся три функции отклика H, h, lT;

· вместо символов функций отклика H, h, lT подставляем значения из таблицы 2: вместо Н - mh - столбец 4, вместо h -hmin - столбец 6, вместо lT - lTmin - столб 7, вместо V - VT - столбец 6 таблицы 1.

Решаем полученные три уравнения с тремя неизвестными.

mh =K0H+KLHL+KVHVт+KMHM+KlHlK

hmin =K0h+KLhL+KVhVт+KMhM+KlhlK

lTmin =K0l+KLlL+KVlVт+KMlM+KlllK

80 =(-24)+0,404L+(-48)*5,2+0,04M+0,12lK

50 =71,4+0,003L+(-8,5)*5,2+0,013M+0,16lK

140 =64,4+0,025L+9,1*5,2+(-0,007)M+0,335lK

Таким образом получаем:

L = 763 м

M = 985 кг

lK = 48

После расчета факторов округляем их до следующих значений: L до ближайшего значения кратного 50 м с учетом, что минимальная длина ваеров - 250 м; массу грузов углубителей до ближайшего значения кратного 50 кг (минимальное значение - 250 кг максимальное 3500кг); длина кабелей и голых концов до ближайшего значения кратного 25м (минимальное значение - 50м максимальное 150м). В этом случае получаем следующие значения:

L = 750 м

M = 950 кг

lK = 50 м

3.2 Расчет сопротивления трала

Расчет ведется по уравнению сопротивления выбранного трала с использованием реальных значений факторов, полученных ранее:

?R = 0+0,022*950+56,29*5,2+0,007*950+0,06*50 = 323,3 кН

Сопротивление трала находится в интервале (0,95 - 1,05) Ррф, в этом случае можно констатировать, что трал подобран правильно и никаких дополнительных расчетов не требуется.

4. Расчет ожидаемого улова

Расчет ожидаемого улова ведется по методике, разработанной русским ученым Юрием Викторовичем Кадильниковым.

Общее уравнение ожидаемого улова имеет вид:

mQ= h1• lТ • VТ • фТ • в ? ч ? Р

где mQ - математическое ожидание улова, в т;

h1- вертикальная зона действия трала в м (если трал не деформирован поверхностью воды или дном, то h1 = hT , если трал деформирован, то следует подставлять значение hT из опыта: в курсовой работе принимаем h1 = hТ); h1= 50

lТ- расстояние между досками в м, lТ = 140 м

VТ- скорость траления в м/с, VТ = 5,2 узл = 2,68 м/с

фТ- время траления, в с (в курсовой работе принимаем =3600 с);

в- относительная плотность заселения трехмерного пространства; в=1,5?10-2

ч- удельная биомасса скоплений, в т/м3, ч = 1,1?10-4 т/м3

Р- общая вероятность лова тралом.

где Р1 - вероятность попадания рыбы в пространство между верхней и нижней подборами по уровню гужей;

Р2 - вероятность попадания рыбы в пространство между левой и правой траловыми досками;

Р3 - вероятность захвата рыбы по трассе траления;

Р4 - вероятность попадания рыбы в пространство между концами крыльев трала;

Р5 - вероятность попадания рыбы в устье трала;

Р6 - вероятность попадания рыбы в мелкоячейную часть трала;

Р7 - вероятность удержания рыбы в трале во время траления;

Р8 - вероятность удержания рыбы в мешке во время траления;

Р9 - вероятность удержания рыбы в трале во время его выборки;

Р10- вероятность удержания в трале последней стаи от момента ее захода в устье трала до момента выборки трала.

Вероятность Р1 рассчитываем по схеме:

где Ф(х) - функция распределения;

- мат. ожидание (МО) разности ординат оси трала и оси скопления рыбы, м;

- среднее квадратичное отклонение (СКО) этой величины, в м.

где уZ - СКО ординаты i-ой рыбы от оси стаи, м ;

о- относительная ошибка измерения глубины эхолотом(принять о = 0,03);

Нm- максимальная глубина «заныривания» стай , Нm =10 м;

mh- МО глубины хода стай, mh = 80 м

где уh - СКО глубины хода стай, уh = 20 м

уZ = ,

где С- полувысота стаи в м

уZ =

Таблица 8. Некоторые характеристики распределения рыб.

Рыба

Район

в

?Р, м

ч,т/м3

D стаи, м

2с стаи, м

щm, м

Сардина

ЦВА

1,5•10-2

0,19

1,1•10-4

80

5

6

Таблица 9. Длина судна

Тип судна

Длина LC, в м

РКТ-С пр. А-488 типа «Моонзунд»

120

Таблица 10. Высоты траловых досок

Тип судна

Высота доски, в м

РКТ-С пр. А-488 типа «Моонзунд»

4,47

Таблица 11. Геометрические характеристики тел некоторых рыб.

Рыба

Район

mX, мм

уХ, мм

Сардина

ЦВА

90,8

2,3

Таблица 12. Некоторые характеристики тралов.

Трал

Шаг ячеи в мелкоячейной части, м

Число ячей n шт

Число пластин N шт

Расстояние до мелкоячейной части трала

От гужа LТ1

От конца крыла LТ2

120/1120

0,06

61

8

210

240

Таблица 13. Функция распределения Ф=f(X).

Х

Ф(Х)

Х

Ф(Х)

-4,0

0,0000317

0,2

0,5739

-3,8

0,0000724

0,4

0,6554

-3,6

0,0001591

0,6

0,7257

-3,4

0,0003369

0,8

0,7881

-3,2

0,0006871

1,0

0,8413

-3,0

0,0013499

1,2

0,8849

-2,8

0,0025551

1,4

0,9192

-2,6

0,0046612

1,6

0,9452

-2,4

0,0081975

1,8

0,9641

-2,2

0,0139034

2,0

0,9772

-2,0

0,0228

2,2

0,9860966

-1,8

0,0359

2,4

0,9918025

-1,6

0,0548

2,6

0,9953388

-1,4

0,0808

2,8

0,9974449

-1,2

0,1151

3,0

0,9986501

-1,0

0,1587

3,2

0,9993129

-0,8

0,2119

3,4

0,9996631

-0,6

0,2743

3,6

0,9998409

-0,4

0,3446

3,8

0,9999276

-0,2

0,4261

4,0

0,9999683

0

0,5

4,2

0,9999867

Вероятность Р2 рассчитывается по схеме :

где уУО - СКО разности аппликат оси трала и оси скоплений, в м;

где уУ - СКО аппликаты i-ой рыбы от оси стаи, м ;

и - угол диаграммы направленности излучения эхолота (принять и = 14п);

VР - скорость рыбы в м/c;

ф- время от момента обнаружения стаи бортовым эхолотом до момента подхода досок к стае, в с.

VР= 5,28• lР

L?0,5•LC + LВ

где LC- длина судна, Lc = 120 м

LВ- длина ваеров, LВ = 950 м

VТ- скорость траления в м/с, VТ = 2,68 м/с

lР -длина рыбы, lР = 0,19 м

L ? 0,5•120 + 950 = 1010 м

VР= 5,28 • 0,19 = 1,0032 м/с

м

Вероятность Р3 рассчитывается:

Р3 = 1 - ,

где L - по (26); уХО ? уУО

Р3 = 1 - 0,5

Вероятность Р4 рассчитывается:

Р4=

где ?- расстояние между крыльями в м;

?= ?Т - 2•? К• SinбК = 140 - 2•50• Sin 12 = 119,2 м

где ?К= 50м, бК- принимаем 12 о;

Р11 =

где ?Д- высота (размах доски), ?Д = 4,47 м

Найдем коэффициенты A и B:

где щm- [м] дистанция реагирования рыбы на трал как на опасность, щm = 6 м

Р12= ,

Р12=

Р4=

Вероятность Р5 рассчитывается :

Вероятность Р6 рассчитывается:

где ?О, hO- горизонтальное и вертикальное раскрытие мелкоячейной части трала, в м.

?О ? hO =

где а - шаг ячеи в мелкоячейной части трала, а = 0,06 м

n- число ячей по передней кромке пластины без учета ячей, пошедших в боковой шов, n = 61

N- число пластин; N = 8

UX- посадочный коэффициент фактический (принимаем UX=0,25).

?О ? hO =

где LТ1 и LТ2 - расстояние до мелкоячейной части от гужа верхней подборы и от конца крыла соответственно

Вероятность Р7 рассчитывается:

Вероятность Р8 принимается за 1, и рассчитывается необходимый шаг ячеи в мешке по схеме:

Р8=1 при , для этого необходимо, чтобы отношение было близко к 4.

где mW- МО разности максимального охвата тела рыбы и внутреннего размера ячеи, в мм;

mX- МО максимального охвата тела рыбы, mX = 90,8 мм

mY- МО внутреннего размера ячеи, в мм,

mY= 3,92•аМ

где аМ- шаг ячеи в мешке, в мм;

где уW- СКО разности максимального охвата тела рыбы и внутреннего размера ячеи, мм;

уХ- СКО максимального охвата тела рыбы, уХ = 2,3 мм

уу- СКО внутреннего размера ячеи, мм;

уу = 0,078 • аМ,

Тогда аМ получается как один из корней квадратного уравнения:

mX - 3,92• аМ = 4

Подставиви уу = 0,078 • аМ в уравнение mX - 3,92• а

М = 4

получим:

M2X -25,1008* а2М -16 у2Х =0

Отсюда: 25,1008 *а2М =8160

aм =18 мм

тогда: уу = 0,078 • 18 = 1,4 мм

mY= 3,92•18 = 70,6 мм

Вероятность Р9 рассчитывается:

,

где VП - скорость подъема трала

VП ? VВ + VС = 2+1,5 = 3,5 м/с

VВ для «Моонзунд» = 2,0 м/с ,а VС = 1,5 м/с для всех судов

Вероятность Р10 рассчитывается:

Р10 = (LT1 + VT*tЗ - VP*tЗ ) / (VP*tЗ)

где t3- время задержки выборки трала после захода последней стаи (принять t3=300 с).

Р10 = (210 + 2,68*300 - 1,0032*300 ) / (1,0032*300)=2,3692

mQ= 50• 140 • 2,68 • 3600 • 1,5•10-2 • 1,1•10-4 • 0,8143 = 90,7

Список использованной литературы

траулер судно тяга

1. Веденеев В.Л. Промышленное рыболовство. Методические указания к выполнению курсовой работы для подготовки бакалавров в отрасли знаний 0701 по направлению 6.070104 Морской и речной транспорт «Судовождение. - Керчь: КГМТУ. 2011.-30с.

2. Веденеев В.Л. Промышленное рыболовство. Методические указания для выполнения курсовой работы для слушателей факультета последипломного образования специальности 7.100301 «Судовождение. - Керчь: КГМТУ. 2009.-20с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристики тягового электродвигателя тепловоза. Расчет тока, касательной силы тяги и касательной мощности. Расчет основного удельного сопротивления при движении в режиме тяги и выбега. Оценка удельного сопротивления движению поезда на подъеме.

    контрольная работа [668,1 K], добавлен 19.11.2013

  • Основное сопротивление движения при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода по участку. Определение касательной мощности локомотивов, расхода энергоресурсов различных видов тяги. Сравнение Тепловоза ТЭП70 с электровозом ЧС7.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2016

  • Определение удельного сопротивления тепловоза и электровоза, полного сопротивления поезда. Расчет средней скорости движения поезда, по участку используя различные режимы тяги для тепловоза и электровоза. Сравнение видов тяги по расходу энергоресурсов.

    курсовая работа [235,8 K], добавлен 14.09.2013

  • Определение основного сопротивления движению поезда при различных видах тяги. Расчет средней скорости движения и времени хода поезда по участку. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов и электроэнергии электровозом постоянного тока.

    курсовая работа [631,7 K], добавлен 20.12.2015

  • Сравнение технических характеристик локомотивов. Расчет инвентарного парка локомотивов и измерителей их работы. Эффективность применения электрической и тепловозной тяги. Сферы экономически целесообразного применения электрической и тепловозной тяги.

    дипломная работа [455,0 K], добавлен 16.06.2015

  • Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности судов методом Холтропа. Подбор главной энергетической установки – дизеля. Уточнение характеристик гребного винта при работе с выбранным двигателем и определение достижимой скорости хода.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.12.2009

  • Классификация сил препятствия, определение основного удельного сопротивление локомотива (тепловоза и электровоза) и средней скорости движения по участку при различных режимах тяги. Продолжительность хода поезда и сравнение расхода энергоресурсов.

    курсовая работа [78,4 K], добавлен 08.03.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.