Nghiên cứu tối ưu hóa các thông số chủ yếu của tàu dầu chạy biển có trọng tải dưới 80 000 tấn

MỞ ĐẦU MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu xây dựng bộ công thức xác định các thông số chủ yếu của tàu phù hợp với các tàu dầu trong giai đoạn thiết kế ban đầu; - Nghiên cứu xây dựng mô h

Trang 1

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ

CHỦ YẾU CỦA TÀU DẦU CHẠY BIỂN CÓ TRỌNG TẢI

DƯỚI 80.000 TẤN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN NGỌC TÚ NGƯỜI TRÌNH BÀY: KS NGUYỄN VĂN DƯƠNG

Trang 2

CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN

PHẦN MỞ ĐẦU

- Tính cấp thiết của đề tài;

- Mục đích của đề tài;

- Đối tượng và phạm vi nghiên cứu;

- Phương pháp nghiên cứu

PHẦN GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chương 1: Tổng quan tàu dầu;

Chương 2: Các đặc trưng thiết kế tàu dầu

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trang 3

MỞ ĐẦU

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

- Xu hướng vận tải bằng đường thủy đã và đang trở thành xu hướng chính trên thị trường vận tải hàng hóa trên toàn thế giới;

- Sự phát triển đó cũng đặt ra những thách thức mới – đó là yêu cầu tạo ra những con tàu có thiết kế vừa đảm bảo cho hoạt động khai thác vừa có hiệu quả kinh tế cao;

- Các thông số chủ yếu của tàu dầu thường được xác định qua các

công thức thống kê

Từ các vấn đề nêu trên, đòi hỏi phải có sự làm mới các số liệu thống

kê và phân tích một cách có hệ thống để đưa ra được các công thức thực nghiệm có độ chính xác cao trong giai đoạn thiết kế ban đầu phù hợp với các tàu dầu hiện nay

Trang 4

MỞ ĐẦU

MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu xây dựng bộ công thức xác định các thông số chủ yếu của tàu phù hợp với các tàu dầu trong giai đoạn thiết kế ban đầu;

- Nghiên cứu xây dựng mô hình toán học tối ưu hóa các thông số chủ yếu của tàu dầu trong giai đoạn thiết kế ban đầu

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu là các tàu dầu chạy biển cỡ trung

có trọng tải dưới 80000 tấn

Trang 5

MỞ ĐẦU

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp thống kê số liệu và phân tích có hệ thống;

- Phương pháp luận trong lý thuyết thiết kế tàu thủy;

- Các lý thuyết về tối ưu hóa trong thiết kế tàu thủy

Trang 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀU DẦU

KIẾN TRÚC – KẾT CẤU TÀU DẦU THẾ HỆ CŨ

Kiến trúc - kết cấu của các tàu vận tải được đặc trưng bởi hình dạng bên ngoài và đặc điểm kết cấu của nó

- Sử dụng mạn đơn và đáy đơn;

- Hệ kết cấu của vỏ tàu là – hệ thống dọc hoặc hệ hỗn hợp;

Mặt cắt ngang tàu dầu thế hệ trước với mạn đơn

và đáy đơn

Trang 7

- Khoang chở dầu sẽ kiờm luụn việc chứa ballast khi cần thiết;

- Dạng mũi tàu sử dụng phổ biến là dạng mũi thẳng hoặc

mũi nghiờng một số tàu sử dụng dạng mũi quả lờ hoặc

mũi búng đốn trũn;

a) Mũi dạ ng nghiêng b) Mũi dạ ng thẳng c) Mũi dạ ng bóng đè n tròn d) Mũi dạng quả lê

Trang 8

- Đuôi tàu sử dụng dạng phổ biến là đuôi tuần dương hạm

cổ điển;

Hình dáng đuôi tàu dầu thế hệ cũ

Trang 9

- Buồng máy được bố trí ở khu vực lái;

- Kiến trúc thượng tầng, kiến trúc ngoài tàu dầu không khác nhiều

so với các tàu vận tải khác, kiến trúc “ba đảo’’ được sử dụng phổ

biến

Kiến trúc của tàu

Azay le Rideau

trọng tải 51.930 tấn, đóng năm 1964

Trang 10

KIẾN TRÚC – KẾT CẤU TÀU DẦU HIỆN NAY

- Kiến trúc của tàu dầu cỡ trung và cỡ lớn buồng máy chỉ duy nhất

Trang 11

- Đuôi tàu thường sử dụng dạng đuôi xì gà hoặc đuôi transom;

Hình dáng mũi và đuôi tàu

Dạng mũi và dạng đuôi của các tàu dầu hiện nay

Trang 12

MỞ ĐẦU

Đặc điểm phân khoang và bố trí khoang hàng

- Bố trí các khoang cách ly mũi và lái;

- Bố trí đáy đôi mạn kép và các vách dọc;

Bố trí đáy đôi và mạn kép

Trang 13

MỞ ĐẦU

- Bố trí thiết bị boong;

- Bố trí thượng tầng

Kiến trúc bên ngoài của tàu dầu hiện nay

Trang 14

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 2: ĐẶC TRƯNG KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

HỆ SỐ LỢI DỤNG LƯỢNG CHIẾM NƯỚC

Theo Burgeas [5]: - Tàu dầu cỡ lớn DW = 0,715 ÷ 0,77;

- Tàu ven biển DW = 0,625 ÷ 0,715

Theo Rodionov H.H [5]: DW = 0,83 ÷ 0,87

Từ số liệu thống kê các tàu dầu hiện nay, tác giả đưa ra công thức:

DW = 0,412.DWT0,0626

Trang 15

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU DÀI TÀU

Theo các tác giả đã thông kê các tàu dầu đóng trước năm 1990

- Tác giả Giorgis Delbene[5]kiến nghị:

Trang 16

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU DÀI TÀU

Thống kê các tàu dầu đã đóng những năm gần đây [13], tác giả kiến nghị sử dụng công thức sau:

Trang 17

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU RỘNG TÀU

- Theo Giorgis Delbene[5]kiến nghị

Trang 18

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU RỘNG TÀU

- Theo kết quả nghiên cứu các số liệu thống kê các tàu dầu đóng những năm gần đây, tác giả đề xuất công thức:

Trang 19

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU CHÌM TÀU

Theo Giorgis Delbene[5]kiến nghị:

Trang 20

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU CHÌM TÀU

Theo tác giả kiến nghị:

Trang 21

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG CHIỀU CAO MẠN

Theo Giorgis Delbene[5]kiến nghị:

Trang 22

L

v L

Trang 23

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TOÁN HỌC TỐI ƯU HÓA

CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA TÀU

3.1 Bài toán tối ưu hoá tổng quát trong thiết kế tàu

- Giả sử X (x 1 ,x 2 ,…x n) – là véc tơ các thông số của tàu thiết kế cần tìm (véc tơ của các biến cần tối ưu)

(x i ) min ≤ x i ≤ (x i ) max , i = 1,…,n (3.1)

- Giả sử C (c 1 , c 2 …, c n) – là véc tơ các thông số của nhiệm vụ thư thiết kế

- Giả sử véc tơ G j (X, C) – là véc tơ điều kiện biên biểu diễn các yêu cầu đối với

tàu thiết kế;

G j (X, C) ≥ A j j=1,…, m (3.2)

trong đó A j – là yêu cầu của Quy phạm và CƯQT về tàu thiết kế

- Hàm mục tiêu Z(X, C) (tiêu chí để lựa chọn phương án tối ưu) Phương án tối

ưu là sẽ là phương án có Z(X, C) →cực trị

Trang 24

3.2 Mô hình toán học tối ưu hoá các thông số chủ yếu của tàu dầu

- Các thông số đầu vào: DWT, Vs, loại hàng, tuyến đường,…

- Các thông số cần tối ưu: X(xi)

x 1= ∆m – lượng chiếm nước toàn tải của tàu

x 2 = L – chiều dài tàu

x 3 = C B – hệ số béo thể tích của tàu

x 4 = B/T

x 5 = D/T

Trang 25

3.2 Mô hình toán học tối ưu hoá các thông số chủ yếu của tàu dầu

- Xác định biên độ dao động của các biến cần tối ưu

- Các điều kiện biên trong mô hình toán học thiết kế tàu dầu

Trang 26

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG HỆ SỐ BÉO THỂ TÍCH

3.3 Hiện thực hoá mô hình toán học đưa ra

- Lựa chọn ngôn ngữ lập trình

- Xây dựng chương trình

Trang 27

MỞ ĐẦU

ĐẶC TRƯNG HỆ SỐ BÉO THỂ TÍCH

3.3 Hiện thực hoá mô hình toán học đưa ra

- Ví dụ tính toán

Ta sử dụng tàu dầu FURENAS trong thống kê [13], để tính toán

bằng phần mềm xây dựng, với giả thiết tàu chạy tuyến (Việt Nam) – (Nhật Bản), so sánh kết quả tính toán với giá trị thực của tàu:

Thông số tàu Ký hiệu Đơn vị Tàu thực Kết quả tính toán

Sai số bằng mô hình

Trang 28

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN

- Luận văn đã nêu được đặc điểm kiểu kiến trúc kết cấu của các tàu dầu hiện nay

- Đề tài đã đề xuất một số công thức mới trong việc xác định các thông số chủ yếu của tàu dầu hiện nay trong giai đoạn thiết kế ban đầu

- Đã xây dựng được mô hình toán học xác định các thông số chủ yếu của tàu dầu chạy biển

- Xây dựng được chương trình phần mềm hiện thực hoá mô hình toán học đưa ra, kết quả tính đạt độ tin cậy cao

KIẾN NGHỊ

Độ chính xác của kết quả phụ thuộc nhiều vào số liệu thống kê

đầu vào nên cần được cập nhật liên tục

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	1,29 MB