- Biên hai bên phải và trá i: Side
VPR =∫ ABT (x)d
3.3.2.3. Các điều kiện ràng buộc của bài toán tối ưu
Nhƣ đã nhận xét, các nghiên cứu hiện nay chƣa đƣa ra các ràng buộc về phạm vi thay đổi kích thƣớc, đóng vai trò biến thiết kế trong bài toán tối ƣu hóa quả lê đã nêu. Trong các nghiên cứu này, cơ sở thay đổi kích thƣớc quả lê để tính chƣa đƣợc làm rõ, mặc dù kích thƣớc quả lê ảnh hƣởng lớn đến phase và biên độ hệ thống sóng của nó. Thực tế cho thấy, tƣơng tác giữa hai hệ thống sóng của thân tàu và quả lê rất phức tạp, có thể triệt tiêu hoặc bổ sung cho nhau với mức độ ít hoặc nhiều tùy trƣờng hợp cụ thể. Với kích thƣớc quả lê và miền tốc độ nhất định có nhiều khả năng mức độ triệt tiêu đạt hiệu quả cao hơn, dẫn đến sức cản tổng của tàu có quả lê sẽ thấp hơn tàu thông thƣờng, nhƣng ở các kích thƣớc và miền tốc độ khác, kết quả lại có thể đi theo hƣớng ngƣợc lại. Trên cơ sở đó, đề xuất các các cơ sở xác định các điều kiện ràng buộc đối với phạm vi thay đổi của các kích thƣớc quả lê cụ thể nhƣ sau.
(i) Đảm bảo hiệu quả làm việc của quả lê là cao nhất nhằm loại bỏ các phƣơng án tính không cần thiết nhƣ đã đƣợc xác định bởi điều kiện (3.16) ở trên.
(ii) Không ảnh hƣởng đến các thông số hình học và tính năng hàng hải của tàu ban đầu. Trong thực tế, một sự thay đổi lớn các kích thƣớc của quả lê có thể sẽ làm thay đổi các thông số hình dạng thân tàu, và do đó, sẽ làm ảnh hƣởng đến các tính năng của tàu. Đối với tàu cá, vấn đề này càng quan trọng hơn vì loại tàu này thƣờng phải hoạt động trong các điều kiện nguy hiểm nhƣ biển động, có thiết bị khai thác di chuyển trên boong, cửa hầm hàng mở trên biển để đƣa cá vào … do đó cần thiết lập các ràng buộc về sự thay đổi kích thƣớc của quả lê để tránh tác động xấu đến an toàn của tàu cụ thể nhƣ sau:
Giới hạn về sự thay đổi các kích thƣớc chính của tàu
Sự thay đổi các kích thƣớc chính, đặc biệt là tỷ lệ các kích thƣớc chính của tàu, không chỉ ảnh hƣởng tính năng, mà còn ảnh hƣởng hiệu quả của phƣơng pháp đánh bắt. Ví dụ, tỷ lệ chiều dài và chiều rộng của tàu làm nghề lƣới kéo phải lớn hơn tàu lƣới vây để đảm bảo đƣợc tính ổn định hƣớng của tàu lƣới kéo khi kéo lƣới đánh cá phía sau tàu. Ngoài ra các kích thƣớc chính tàu cá còn bị giới hạn bởi điều kiện luồng lạch, cầu cảng… do đó cần hạn chế sự thay đổi các kích thƣớc của quả lê ban đầu để không làm thay đổi các kích thƣớc chính của tàu.
Giới hạn về sự thay đổi các tính năng của tàu cá
Tàu cá thƣờng xuyên hoạt động trong các điều kiện nguy hiểm nên cần hạn chế thay đổi kích thƣớc quả lê để đảm bảo tính năng của chúng, nhất là an toàn về ổn định. Sự thay đổi các kích thƣớc của quả lê cũng sẽ làm thay đổi sức cản nên làm ảnh hƣởng đến lực đẩy chân vịt, do đó ảnh hƣởng đến các đặc tính đẩy tàu khác của tàu [17], [20]. Ngoài ra, các thay đổi về lƣợng chiếm nƣớc (∆), dẫn đến thay đổi hệ số béo (CB) cũng phải đƣợc tính đến để tránh trọng lƣợng của quả lê quá lớn có thể sẽ làm ảnh hƣởng đến góc chúi dọc, và do đó sẽ làm ảnh hƣởng đến quá trình đánh bắt trên biển của tàu cá. Theo [59], các đại lƣợng có ảnh hƣởng trực tiếp và lớn đến các tính năng tàu nói chung và ổn định nói riêng là hoành độ tâm nổi (LCB) và độ cao tâm ổn định ban đầu (MGo), do đó để tàu cá hoạt động an toàn và hiệu quả, cần đảm bảo sao cho độ thay đổi của các thông số hình học và các đại lƣợng đặc trƣng cho an toàn ổn định không vƣợt quá ± 1%. Từ phân tích trên đề xuất các ràng buộc cho bài toán tối ƣu quả lê dƣới dạng giới hạn phạm vi thay đổi các kích thƣớc quả lê đảm bảo sao cho độ thay đổi của hệ số béo δCB, lƣợng chiếm nƣớc δ∆, hoành độ tâm nổi δLCB và độ cao tâm ổn định δMG của tàu với quả lê ban đầu và sau khi thay đổi kích thƣớc quả lê thỏa các điều kiện sau:
(i) δCΒ = ( ii) δ∆ = (ιιι) δLCB = (ιϖ) δΜG = C B o − CB ≤ ±1% C Bo ∆o − ∆ ≤ ±1% ∆o LCBo − LCB ≤ ±1% LCBo MG o − MG ≤ 1% MG o (3.25) (3.26) (3.27) (3.28)
(v) Các kích thƣớc chính của tàu không thay đổi (3.29)
trong đó ký hiệu của các đại lƣợng với chỉ số “o” là đối với tàu có lắp quả lê ban đầu, và ký hiệu của các đại lƣợng không có chỉ số “o” là đối với tàu sau khi đã thay đổi các