Nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí và khối lượng nước dằn đến khả năng nổi của tàu khi hạ thủy trong ụ khô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN NHẬT TÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ VÀ KHỐI LƯỢNG NƯỚC DẰN ĐẾN KHẢ NĂNG NỔI CỦA TÀU KHI HẠ THỦY TRONG Ụ KHÔ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN NHẬT TÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ VÀ KHỐI LƯỢNG NƯỚC DẰN ĐẾN KHẢ NĂNG NỔI CỦA TÀU KHI HẠ THỦY TRONG Ụ KHÔ LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 60520116 Quyết định giao đề tài: 205/QĐ-ĐHNT ngày 05/7/2016 Quyết định thành lập HĐ: Số 392/QĐ-ĐHNT Ngày bảo vệ: 24/4/2019 Người hướng dẫn khoa học: TS HUỲNH VĂN VŨ Chủ tịch Hội đồng: PGS.TS TRẦN GIA THÁI Phòng ĐT Sau Đại học: KHÁNH HỊA - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan kết đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng vị trí khối lượng nước dằn đến khả tàu hạ thủy ụ khô” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi chưa cơng bố cơng trình khoa học khác thời điểm ……… , Ngày tháng năm Tác giả luận văn (Ký ghi rõ họ tên) iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực đề tài, nhận giúp đỡ quý phòng ban trường Đại học Nha Trang tạo điều kiện tốt cho hoàn thành đề tài Đặc biệt hướng dẫn tận tình TS Huỳnh Văn Vũ tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Nhà máy đóng tàu biển Hyundai-Vinashin bạn học lớp cao học CKDL 2015 tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! ……… , ngày tháng Tác giả luận văn iv năm MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv BẢNG QUY ƯỚC CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG viii DANH MỤC BẢNG x TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xiv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Tổng quan nghiên cứu 1.2.1 Tổng quan nghiên cứu công bố 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết tính tàu thủy 2.2 Lý thuyết ổn định theo chiều dài tàu 2.2.1 Góc nghiêng dọc tính theo đơn vị chiều dài (TRIM) 2.2.2 Mômen để làm thay đổi 1cm góc nghiêng dọc trim 2.3 Lực cắt mômen uốn tàu 10 2.3.1 Đường cong phân bổ trọng lượng, phân bổ lực nổi, phân bổ tải trọng 10 2.3.2 Tính tốn thể đường cong lực cắt mô men uốn tàu 11 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 13 3.1 Giới thiệu tàu chọn nghiên cứu 13 3.2 Các bước tính tốn 15 3.2.1 Tính phân bổ lực tác động tàu lên gối kê 15 3.2.2 Tính tốn trạng thái tàu 19 3.2.3 Tính tốn lực cắt mômen uốn dọc thân tàu 22 3.3 Kết tính tốn 26 3.3.1 Trường hợp - Tàu có trọng lượng dằn két số (trái phải) 26 v 3.3.1.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 27 3.3.1.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khơ 27 3.3.1.3 Tính tốn thông số mớn nước tàu 29 3.3.1.4 Xác định ảnh hưởng q trình tàu chưa hồn tồn 30 3.3.1.5 Tính lực cắt mơmen uốn dọc thân tàu 31 3.3.2 Trường hợp - Tàu có trọng lượng dằn két mũi 34 3.3.2.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 34 3.3.2.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khô 35 3.3.2.3 Tính tốn thơng số mớn nước tàu 36 3.3.2.4 Xác định ảnh hưởng trình tàu chưa hồn tồn 38 3.3.2.5 Tính lực cắt mômen uốn dọc thân tàu 39 3.3.3 Trường hợp - Tàu có trọng lượng dằn két số 42 3.3.3.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 42 3.3.3.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khơ 43 3.3.3.3 Tính tốn thơng số mớn nước tàu 44 3.3.3.4 Xác định ảnh hưởng q trình tàu chưa hồn tồn 46 3.3.3.5 Tính lực cắt mơmen uốn dọc thân tàu 47 3.3.4 Trường hợp - Tàu có trọng lượng dằn két số 50 3.3.4.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 50 3.3.4.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khô 51 3.3.4.3 Tính tốn thơng số mớn nước tàu 52 3.3.4.4 Xác định ảnh hưởng trình tàu chưa hồn tồn 54 3.3.4.5 Tính lực cắt mômen uốn dọc thân tàu 54 3.3.5 Trường hợp - Tàu có trọng lượng dằn két mũi két số 57 3.3.5.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 57 3.3.5.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khô 58 3.3.5.3 Tính tốn thơng số mớn nước tàu 59 3.3.5.4 Xác định ảnh hưởng trình tàu chưa hồn tồn 61 3.3.5.5 Tính lực cắt mômen uốn dọc thân tàu 61 3.3.6 Trường hợp - Tàu trọng lượng dằn 64 3.3.6.1 Phân bố tải trọng tác động lên tàu 64 3.3.6.2 Tính phân bố tải trọng tàu lên ụ khô 65 vi 3.3.6.3 Tính tốn thông số mớn nước tàu 66 3.3.6.4 Xác định ảnh hưởng q trình tàu chưa hồn tồn 67 3.3.6.5 Tính lực cắt mơmen uốn dọc thân tàu 68 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 4.1 Kết nghiên cứu 71 4.1.1 Phân bố tải trọng tàu lên gối kê 71 4.1.2 Thông số trạng thái tàu 72 4.1.3 Lực cắt mômen uốn 72 4.2 Kết luận 74 4.3 Kiến nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 77 Phụ lục Hướng dẫn tính trim ổn định 78 Phụ lục Các thông số thủy tĩnh tàu 84 Phụ lục Các thông số phân bố trọng lượng tàu không 91 Phụ lục Các thông số giới hạn lực cắt mômen uốn 92 vii BẢNG QUY ƯỚC CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC SỬ DỤNG D, d Mớn nước tính từ đáy tàu (m) DFP Mớn nước phía mũi (m) DAP Mớn nước phía (m) Trim Chênh lệch mớn nước mũi đuôi (m) Δ Lượng chiếm nước (tấn) w Khối lượng chung (tấn) W Khối lượng tàu không (tấn) M Mơmen qn tính nói chung (t.m) LBP Chiều dài trụ (m) FP Trụ mũi AP Trụ LCB Hồnh độ tâm tính từ tàu (m) LCG Hồnh độ trọng tâm tính từ tàu (m) VCG Tung độ trọng tâm tính từ tàu (m) LCF Hồnh độ tâm tính từ tàu (m) KB Tung độ tâm tính từ đường (m) KG Tung độ trọng tâm tình từ đường (m) KMT Chiều cao tâm nghiêng theo mặt cắt ngang tính từ đường (m) TPC Lượng chiếm nước thay đổi ứng với 1cm (t/cm) MTC Mơmen qn tính thay đổi ứng với 1cm (tm) GM Chiều cao tâm nghiêng tính trừ trọng tâm tàu (m) G’M GM hiệu chỉnh với hiệu ứng mặt thoáng (m) GG’ Hiệu chỉnh hiệu ứng mặt thoáng gây chất lỏng két (m) KG’ KG hiệu chỉnh với hiệu ứng mặt thoáng (m) S.G Tỉ trọng chất lỏng (t/m3) I, IT Mơmen qn tính mặt thống chất lỏng (m4) viii Ghi chú: 1/ Đối với đại lượng độ dài dọc tàu LCG, LCF lấy chuẩn từ vị trí tàu (vị trí sườn thứ 61 +80mm), cách trụ đuôi 87 m, cách trụ mũi 87m Dấu “−” nghĩa phía nửa sau tàu Dấu “+” nghĩa phía nửa trước tàu 2/ Đối với góc nghiêng theo chiều dọc tàu (trim) Trim = DFP – DAP Dấu “−” nghĩa tàu chúi phía sau Dấu “+” nghĩa tàu chúi phía trước 3/ Tỉ trọng nước biển sử dụng đề tài 1,025 t/m3 ix DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Phân bố tải trọng tàu 19 Bảng 3.2 Bảng phân bố trọng lượng riêng tàu [6] 23 Bảng 3.3 Một phần giá trị diện tích sườn nhập phầm mềm Excel 24 Bảng 3.4 Phân bố tải trọng tàu ĐK 27 Bảng 3.5 Bảng tính mớn nước Dx ĐK1 29 Bảng 3.6 Bảng tính giá trị MTC, LCB, LCG, TPC, KMT 29 Bảng 3.7 Bảng diện tích sườn(m2) lực nổi(m3) 31 Bảng 3.8 Bảng tính phân bổ trọng lượng (tấn), lực cắt (tấn), mơmen uốn (tm) 32 Bảng 3.9 Phân bố tải trọng tàu ĐK2 .34 Bảng 3.10 Bảng tính mớn nước Dx ĐK2 36 Bảng 3.11 Bảng tính giá trị MTC, LCB, LCG, TPC, KMT 37 Bảng 3.12 Tính giá trị KG trường hợp nghiêng dọc 38 Bảng 3.13 Bảng diện tích sườn (m2) lực (m3) .39 Bảng 3.14 Bảng tính phân bổ trọng lượng, lực cắt, mômen uốn 40 Bảng 3.15 Phân bố tải trọng tàu ĐK 43 Bảng 3.16 Bảng tính mớn nước Dx ĐK3 44 Bảng 3.17 Bảng tính giá trị MTC, LCB, LCG, TPC, KMT 45 Bảng 3.18 Tính giá trị KG trường hợp nghiêng dọc 47 Bảng 3.19 Bảng diện tích sườn (m2) lực (m3) .47 Bảng 3.20 Bảng tính phân bổ trọng lượng, lực cắt, mômen uốn 49 Bảng 3.21 Phân bố tải trọng tàu ĐK 51 Bảng 3.22 Bảng tính mớn nước Dx ĐK4 52 Bảng 3.23 Bảng tính giá trị MTC, LCB, LCG, TPC, KMT 53 Bảng 3.24 Bảng diện tích sườn (m2) lực (m3) .55 Bảng 3.25 Bảng tính phân bổ trọng lượng, lực cắt, mômen uốn 56 Bảng 3.26 Phân bố tải trọng tàu ĐK 57 x Phụ lục Hướng dẫn tính trim ổn định 78 79 80 81 82 83 Phụ lục Các thông số thủy tĩnh tàu 84 85 86 87 88 89 90 Phụ lục Các thông số phân bố trọng lượng tàu không 91 Phụ lục Các thông số giới hạn lực cắt mômen uốn 92 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN NHẬT TÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ VÀ KHỐI LƯỢNG NƯỚC DẰN ĐẾN KHẢ NĂNG NỔI CỦA TÀU KHI HẠ THỦY TRONG Ụ KHÔ LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành:... lượng dằn khơng thể đặt vào vị trí tính tốn định trước 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nhằm tìm ảnh hưởng xảy thay đổi khối lượng vị trí nước dằn trường hợp tàu ụ. .. 73 xiii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Nghiên cứu đặt nhằm xem xét ảnh hưởng việc thay đổi vị trí khối lượng nước dằn sử dụng hạ thủy tàu ụ khô Trường hợp cụ thể áp dụng nghiên cứu với tàu chở khí hóa