Bulk Carrier Towing Resistance Force Calculation | LAP-KELLER Method (Προσδιορισμός Αντίστασης Ρυμούλκησης Φορτηγού Πλοίου | Αντοχή Πλοίου)

Τ.Ε.Ι. ΑΘΗΝΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. “ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΡΥΜΟΥΛΚΗΣΗΣ ΦΟΡΤΗΓΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ LAP-KELLER” Σιβρικόζης Αλέξιος Α.Μ.: 10061 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Δρ. Α. Θεοδουλίδης Αθήνα Ιανουάριος 2014 Περιεχόμενα Περιεχόμενα ...................................................................................................................................................................................................... 1 1 Εισαγωγή ................................................................................................................................................................................................. 2 2 Υπολογισμοί ........................................................................................................................................................................................... 3 2.1 Oλική αντίσταση Rt .................................................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.2 Effective Horse Power ............................................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.3 Ομοίως και για τις ταχύτητες 15 knots και 16 knots ................................ Error! Bookmark not defined. 3 Καμπυg λη ολικηg ς αντιgστασης προg ωσης (RT-V) και καμπυg λη ισχυg ος ρυμουg λκησης (ΕΗΡ-V) ................. Error! Bookmark not defined. 1 1 Εισαγωγή Να εκτιμηθειg με χρηg ση της συστηματικηg ς σειραg ς LAP-KELLER η καμπυg λη ολικηg ς αντιgστασης προg ωσης (RTV) και η καμπυg λη ισχυg ος ρυμουg λκησης (ΕΗΡ-V), για εg να μονεg λικο φορτηγοg πλοιgο που εg χει τα ακοg λουθα χαρακτηριστικαg : • Μηg κος στην ίσαλο: �$% = 150 � • Μηg κος μεταξυg καθεg των: �,, = 147 � • Πλαg τος: � = 22� • Συντελεστηg ς μεg σης τομηg ς: �2 = 0.97 • Συντελεστηg ς γαg στρας: �� = 0.728 • Βυg θισμα: � = 8.9 � • Ταχυg τητες: � = 15, 16 , 17 ����� • Θεg ση ���: 1% πρωgραθεν του μεg σου νομεg α • Οι εγκαg ρσιες τιμεg ς στο πρωραιgο τμηg μα ειgναι υπερβολικαg U • Βολβοειδηg ς πλωgρη με: �CD /�F = 0.10 • Επιφαg νεια παρελκομεg νων: �HIJKLM. = 150 � N • Περιοχηg λειτουργιgας: Ειρηνικοg ς Ωκεανοg ς • ρPQRSRTQU = 104.61 kiloponds Επισηg μανση: Το εκτοg πισμα του πλοιgου να υπολογισθειg για το συγκεκριμεg νο βυg θισμα. 2 2 Υπολογισμοί • Μετατρέπω την ταχύτητα V, από knots σε m/s. � = 17 ����� = 17 × 0.515 = 8.755 �/� • Υπολογίζω το �� : �� = bc bd = e.fNg e.hf = 0.751 • Υπολογίζω το εκτόπισμα � (displacement): ∇ = �k �$% � � = 0.728 × 150 � × 22 � × 8.9 � = 21381.360 � m • Υπολογίζω τον συντελεστή λυγηρότητας � ∇ p �: q m % q � ∇ r = 21381.360r = 27.755 � = pse 2 Nf.fss 2 = 5.404 3 • Επιλέγω κατηγορία για το πλοίο σύμφωνα με το διάγραμμα (LCB-Cp) [ΣΧΗΜΑ 1] των σημειώσεων: Για θέση ���: 1% πρωgραθεν του μεg σου νομεg α και �, = 0.751 έχω: Κατηγορία: D • Υπολογίζω το �� : �v = 1.01 × �ww = 1.01 × 147 = 148.47 � < �$% = 150 � • Υπολογίζω την επιφάνεια μέσης τομής � � : �2 = �2 × � × � = 0.97 × 22 × 8.9 = 189.926 � N • Υπολογίζω την βρεχόμενη επιφάνεια S: � = 3.4 × ∇ p m + 0.5 × �v × ∇ p m= 3.4 × 27.755 � + 0.5 × 148.47 � × 27.755 � = = 4679.614 � N • Υπολογίζω τον πρισματικό συντελεστή ��� : �wv = ∇ bd × %~ × C × D = Npmgp.m•e 2r e.hf × pse 2 × NN × g.h = 0.758 • Υπολογίζω τον συντελεστή υπολοίπων αντιστάσεων από το διάγραμμα για κατηγορία D [ΣΧΗΜΑ 5] των σημειώσεων: € b•~ × %~ = pf ‚ƒ e.fsg × pse 2 = 1.602 10m �… = 26.1 4 • Υπολογίζω τον συντελεστή διόρθωσης � � από το [ΣΧΗΜΑ 7] των σημειώσεων: %~ C = p‡g.‡f 2 NN 2 = 6.749 ≠ 6.5 Συνεπώς θα έχω: �p = 0.948 • Υπολογίζω τον συντελεστή διόρθωσης � � : C D = NN 2 g.h 2 = 2.472 > 2.4 Συνεπώς θα έχω: �N = 1 + 0.05 × Œ • − 2.4 = 1 + 0.05 × 2.472 − 2.4 = 1.003596 • Υπολογίζω τον συντελεστή τριβής �� από το [ΣΧΗΜΑ 8] των σημειώσεων: � × �v × 10•m = 17 �� × 6.749 � × 10•m = 2.524 Συνεπώς θα έχω: 10m �‘ = 1.514 • Υπολογίζω τον συντελεστή συσχέτισης �� από τον [ΠΙΝΑΚΑ 1] των σημειώσεων: �“ = 0.00035 Συνεπώς θα έχω: 10m �“ = 0.00035 × 10m = 0.35 • Υπολογίζω την αντίσταση της τριβής � � : �‘ = �‘ + �“ × J–—˜™˜š—› N × � N × � = 1.514 × 0.35 × pe‡.•p ‚w N × 8.755 2 N œ × 4679.614 � N = = 34971.271 ��������� • Υπολογίζω την υπολοιπόμενη αντίσταση � � : �¡ = �… × J–—˜™˜š—› N × � N × �¢ = 26.1 × pe‡.•p N × 8.755 2 N œ × 189.926 � N = = 19873.778 ��������� 5 2.1 Υπολογίζω την ολική αντίσταση � � : �¤ = �‘ + �¡ × �p × �N = 34971.271 + 19873.778 ×0.948 × 1.003596 = = 54005.093 ��������� 2.2 Υπολογίζω το Effective Horse Power: ��� = �¤ × � 54005.093 × 8.755 = = 6304.194 �� 75 75 6 2.3 Ομοίως και για τις ταχύτητες 15 knots και 16 knots V (Speed) 15 Rt (Total Resistance) EHP (Effective horse power) knots 39268.134 kiloponds 4044.618 PS 16 knots 45981.232 kiloponds 5051.805 PS 17 knots 54005.093 kiloponds 6304.194 PS 7 3 Καμπύλη ολικής αντίστασης πρόωσης (RT-V) και καμπύλη ισχύος ρυμούλκησης (ΕΗΡ-V) 8