Оптимизация главных элементов и доминирующих признаков архитектурно-конструктивного типа танкеров смешанного (река-море) плавания

• Автор: Кочнев, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1 ТАНКЕРЫ СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ) ПЛАВАНИЯ -
ВАЖНЕЙШИЙ ЭЛЕМЕНТ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
СИСТЕМЫ
1.1 Состояние перевозок и обеспечивающего их нефтеналивного
флота
1.2 Аналитический обзор методов обоснования элементов судна-
1.3 Постановка задачи исследования
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТАНКЕРА
СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ) ПЛАВАНИЯ
2.1 Анализ основных элементов танкера и разработка статистических зависимостей для их определения на начальном этапе проектирования
2.2 Математическая модель расчёта нагрузки масс
2.3 Обоснование метода расчёта ходкости нефтеналивного судна
2.4 Выбор методических основ обеспечения остойчивости, непотопляемости, вместимости
Выводы
3 ОПТИМИЗАЦИЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТАНКЕРА
СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ) ПЛАВАНИЯ
3.1 Математическая модель оптимизации основных элементов танкера
3.2 Программа оптимизации элементов и характеристик танкера
3.3 Оценка адекватности, чувствительности и устойчивости математической модели танкера
3.4 Исследование влияния главных элементов на оптимальность танкера

3.5 Оптимизация грузоподъёмности танкера
Выводы
4 ОПТИМИЗАЦИЯ АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫХ
РЕШЕНИЙ ТАНКЕРА СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ)
ПЛАВАНИЯ
4.1 Методика обоснованияхарактеристик комбинированного судна
4.2 Оптимизация расположения надстройки по длине судна
4.3 Обоснование двух осадок танкера смешанного (река-море) плавания
4.4 Оптимизация вальности главной энергетической установки
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ I СТАТИСТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПО «МАЛЫМ» ТАНКЕРАМ
ПРИЛОЖЕНИЕ II ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ТАНКЕРОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ III РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ПО
ИССЛЕДОВАНИЮ ВЛИЯНИЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТАНКЕРА СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ) ПЛАВАНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ IV РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ПО
ОПТИМИЗАЦИИ АРХИТЕКТУРНОКОНСТРУКТИВНОГО ТИПА ТАНКЕРА

ПРИЛОЖЕНИЕ V
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Введение

Нефть, и нефтепродукты, добываемые и производящиеся в Российской Федерации, обеспечивают не только её внутренние потребности, но и экспортируются в другие страны. Водный транспорт перевозит определённую долго из всего груза данного типа. Принятые в последние годы «Стратегии развития транспорта» ,(нодпрограмма«Внутренний водный транспорт»)[95] и «Стратегия-развития судостроения» [93],нацеливают на- увеличение объёмов перевозки нефтегрузов на судах.
Одним из основных импортёров нефти из РФ являются страны Европейского Союза (ЕС), куда в основном экспортируется нефть, добываемую в Европейской части. В указанном, регионе развиты Приволжско-Уральские месторождения, и набирающие объёмы месторождения шельфа северного Каспия. Поэтому вывоз нефти, при бесперевалочном способе её транспортировки, целесообразно осуществлять судами смешанного плавания. При транспортировке нефтегрузов в центральную Россию с Каспийского моря требуются суда того же типа.
Однако существующий отечественный нефтеналивной флот имеет ряд негативных показателей:
• средний возраст судов смешанного (река-море) плавания близок к 30 годам, при расчётном сроке эксплуатации порядка 25 лет;
• концепция судов смешанного плавания была разработана отечественными специалистами ещё в середине ХХвека, поэтому они не удовлетворяют современнымтребованиям классификационных обществ и международных конвенций;
• по указанным выше причинам вход в иностранные порты отечественным судам в ряде случаев оказывается закрытым.
В связи со сказанным, в ближайшее время предстоит значительное списание судов смешанного плавания, что при отсутствии им какой-либо замены может привести к потере Россией «малого» нефтеналивного флота, и делает

Графически зависимость приведена на рисунке 2.

Рисунок 2.12 - Зависимость коэффициента потери на набор от грузоподъёмности судна Величиной характеризующей скоростной режим танкера является число Фруда (FrL — v/y]9,81L). Скорость хода существующих судов лежит в пределах 16,5...28,8км/ч. Следует отметить, что правила Российского морского регистра судоходства и Российского Речного Регистра (применительно к судам смешанного плавания) регламентируют минимальную скорость хода 18,6 км/ч (10-ю узлами). Значение скорости определяется величиной мощности и параметрами формы корпуса. Одной из важнейших является относительная длина (/ = L/W). Её зависимость от числа Фруда представлена на рисунке 2.13. Аналитически зависимость имеет следующий вид:
I = 9,14 - 289 X FrL ± 0,44 при 0,14 < FrL < 0,23. (2.12)

Рисунок 2.13 - Относительная длина судна
В условиях высоких цен на топливо, актуальны качественные показатели по судну в целом, среди них, например, такой как затраты мощности на единицу транспортной производительности, который можно выразить следующей формулой: