thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 1
Thiết kế đội tàu
đề bài: thiết kế tàu chở dầu trọng tải 4500 T chạy tuyến Hải Phòng - Nhật Bản
Với vận tốc thiết kế là: 14.8 hải lý / h
GVHD : Hoàng Văn Oanh
Thực hiện : Mai Huy Cờng
Lớp : ĐTA 44 - ĐH
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 2
Phần I: tuyến đ ờng - tầu mẫu
a>tuyến đ ờng
1.:Cảng Hải Phòng

Cảng Hải Phòng nằm ở hũ ngạn sông Cấm 20
0
52
,
vĩ độ bắc 106
0
41 kinh độ đông Cảng
Hải Phòng cách phao số 0 khoảng 20 hải lí từ phao số 0vào cảng phảI qua luồng nam
triệu kênh đào đình vũ rồi vào sông cửa cấm
Điều kiện khí hậu :
Cảng Hải Phòng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hởng rõ rệt của hai
mùa từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau là gió Bắc-đông bắc và từ tháng 4 đến tháng 9 là
gió nam- đông nam.

vị trí thuân lợi ở phía bắc vịnh osaka đợc che kín bằn hệ thống phức tạp và các đê chắn
sóng( có 7 đê chắn sóng. Kobe là cửa ngõ quan trọng của nhật bản trong việc quan hệ
buôn bán vơí trung quốc và triều tiên.
+ cảng kobe có 12 bến thuộc sự quản lý của chính quyền thành phố và 4 bến t nhân
thuộc sự quản lý của các tập đoàn công nghiệp.tổng chiều dài bến là 22.4 km với tổng
sỗ135 chỗ neo đậu tàu thuyền
+vùng trung tâm cảng có khu bến shinko với 12 bến với tổng chiều dài 6655m cho
phép đậu một lúc 35 tàu viễn dơng. đây cũng là trung tâm phục vụ hành khách tronh nớc
và cũng là nơI chuyển tảI hành khách từ mỹ qua Australia khoảng 11.500 ngờ/năm còn
hàng hoá qua khu này chủ yếu là hàng bách hoá.
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
Cn trc b chy trên ray
Sc nâng t 5
tn n 40 tn
22
Xe nâng hàng Sc nâng
t 3,5 tn n 45 tn
35
Xe cu di ng Sc nâng 50 tn 11
Cn cu ni Sc nâng 40 tn
2

Cn cu di động xp d
container ti cu tầu

nng sut 25
container/gi
2



đặc điệm tuyến đ ờng

vùng biển nhật bản thờng chịu ảnh hởng của gió mùa đông bắc vào tháng 8 và 9 gây
nên biển động, gió thờng cấp 8 cấp 9. bão ở đây thờng xuất hiện từ quần đảo philipin.
Thời gian ảnh hởng của một trận bão khoảng 5 ngày.
Hàng năm khoảng từ tháng 6 đến tháng 8 ,9 thờng xuất hiện những cơn bão lớn mỗi
tháng từ 2 đến 4 lần bão gây nguy hiểm cho tàu hoạt động trên vùng biển.
Vùng biển nhật bản chịu ảnh hởng của chế độ nhật triều với biên độ dao động khoảng 2m
ở vùng biển này chịu ảnh hởngcủa hai dòng hải lu nóng chảy từ bờ biển châu á lên phía
bẳc rồi theo bờ biển về châu mỹ quay về xích đạo tạo thành một vòng kín và dòng hải lu
lạnh chảy ngợc từ bắc mỹ về phía nam theo bờ biển châu á. Do ảnh hởng của các dòng hải
lu mà tốc độ tàu cũng bị ảnh hởng.
1.b>bảng tàu mẫu
các đại lợng cơ
bản
1 2 3
L (m) 105,7 97 105
B (m) 15,8 16 14,7
H (m) 7,8 7,7 6,85
T (m) 6,75 6,45 6,15
B/T 2,34 2,58 2,42
L/B 6,69 6,06 7,11
H/T 1,16 1,28 1.12
Máy chính 4500cv 3500cv
12TH
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn

Thuỷ thủ:
Thợ cả:
7 ngời.
1 ngời
Thợ máy:
4 ngời.
Bếp:
1 ngời.
Thợ chấm dầu:
1 ngời.
Phục Vụ viên :
1 ngời.
+ điện trởng 1 ngời
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 6
để xác định các kích thớc chủ yếu của tàu, ta đi xác định lợng chiếm nớc của tàu theo hệ
số trọng tải.
Tàu thiết kế cho trớc trọng tải P
n
= 4500 (tấn) ,theo sổ tay thiết kế tàu thuỷ hệ số trọng
Với tàu dầu cỡ trung và cỡ nhỏ nằm trong khoảng ( 0,65 * 0,5 )
Chọn
D
=0,695
D
sb
=
D
n

)
L = l.V
1/3
= l .
3

D
= 98,13,.m
Chọn L
PP
=98 m
2.3: Các hệ số béo đặc tr ng
+ Hệ số béo thể tích
Fr = f(L,v)=
gL
v
= 0,245
Lại có = f(Fr) = 1,05 - 1,4Fr 0,06 áp dụng với tàu dầu.
= (0,655 ữ 0,775

lấy = 0,74
+ Hệ số béo ( trang 104 llt)
Theo Lindblad đối với các tàu vận tảI thì có thể xác định theo công thức sau
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 7
=0,98.
1/2


D
1
= k...L.B.T=6744 ( tấn)
k = 1,0 : hệ số tính tới các phần nhô của thân tầu
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 8
= 1,025 (t/m
3
)
D
=

=
Dsb
DsbD
1

6500
65006744
= 3.75%
Nh vậy bộ kích thớc thoả mãn phơng trình sức nổi

+ Xác định lại l ợng chiếm n ớc theo trọng l ợng thành phần
+Tính lực cản tầu và xác định công suất kéo
Do tỉ số B/T = 2,58 (2,25 - 3,75)
nằm trong giới hạn của phơng pháp Tay-lo


58,2
Re)(lg
455,0
=
(10
-3
)
1.802 1.721 1,692 1,678
10
=2,52
TBL
2

(m
2
) 2008 2008 2008 2008
11
R
m s
=
m s
.
2
2
v

(KG) 7039 7989 8757 9616
12 R = R
d

Bánh lái
.Diện tích bánh lái
A
bl
= max














+
+
L
TL
qp
TL
75
150
75,0
100
.

h
A
2.1 (m)
Độ dang
25,2==
bl
p
b
h

Chong chóng
.Hệ số dòng theo ( hay còn gọi là phân số dòng theo) với tàu một chân vịt theo công thức
của taylor áp dụng với các loại tàu biển) (507 stttt
1
)

32,005,0.5,0 ==

.Hệ số hút ( còn gọi là mức giảm lực đảy) theo công thức của schoenherr
t=
224,032,0.7,0 ==

t
k
trong đó :k =07- 0.9 : bánh lái hai tấm trụ vuông
Hiệu suất thân tàu

14,1
1
1

V
A
=v(1- )= 7.61 (1-0,32) =5.17 (m/s)
.Tính chọn số cánh chân vịt

52.1
21134
5,104
.2,4.17.5
/
===
T
DVaK
d

< 2
Chọn Z = 4
.Tỉ số đĩa

335,0
10000
375,0
3
/
3/2
max
/
min
=


thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 11

Trong đó

P
(hiệu suất chân vịt)

k
= 1,14 (hiệu suất thân tầu)

t
= 0,98 (hiệu suất trục chân vịt)
a=1,05
+Từ bảng tính chân vịt ta chọn chân vịt có các thông số
. Đờng kính chân vịt
D = 3,4 (m)
.Đờng kính trung bình của củ
d
0
=0,167 .D =0,568 (m)
.Chiều dài củ kể cả mũ thoát nớc
l
o
=1,7 d
0
= 0.965 (m) chọn bằng 0.96(m)
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH

'
n
)
0.72 0.69 0.64 0.61 0.58
5

'
P
=a.
P
0.756 0.724 0.672 0.641 0.61
6
P
P
n
v
D
'
.

=
m
3,43 3,42 3.50 3,58 3,63
7
42
1
. Dn
T
k



.75
.
=
cv
1625 1644 1652 1599 1625
11
t
d
e
N
N

.85,0
=
cv
1950 1973 1983 1919 1950
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 12
.Số vòng quay chân vịt
n = 2 (v/s)
.Công suất cần thiết
N
e
= 0,7355.1950=1434 (KW)
Chọn máy chính k74 EF của hãng MAN .Máy có các thông số
N
e
=1760(KW)

= p
03
.D

=0,02D
.Trọng lợng thiết bị năng lợng : P
04
P
04
=p
04
.N = 216.3 (tấn)
P
m =
p
04
79.95
2260
66060600
44
==

=
N

.Trọng lợng hệ thống điện thông tin liên lạc : P
05
P
05
= p

lt
+P
nc
.
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 13
Trọng lợng thuyền viên: P
tv
(theo biên chế thuyền viên tổng số thuyền viên trên có 24
ngời )
P
tv
= n.130 =3.12 (tấn)

Trọng lợng lơng thực: P
lt
(cho rằng tầu chỉ dự trữ cho 1 tuyến)
Lợng lơng thực cần thiết cho một ngời trong 1 ngày 1 đêm là 3 kg
P
lt
= 3.24.7= 0.504 (tấn

)
Trọng lợng nớc sinh hoạt: P
nc
Lợng nớc cần thiết cho 1 thuyền viên trong 1 ngày 1 đêm là 100kg.Tầu dầu có trang
bị hệ thống lọc nớc biển do đó có thể giảm 1/3 lợng nớc sinh hoạt

M
=1,2 :hệ số dự trữ đi biển
P
nl
=156 (g/kwh):suất tiêu hao nhiên liệu .Trọng lợng hàng chuyên chở : P
15
P
15
=P
n
- P
14
-P
16
= 4500- 15- 77.47 =4407.53 (tấn)
. Trọng lợng tổng cộng
D=
=

=
18
1i
i
P
(0,23 +0,012+0,02+0,006+0,01+0,007+0,0006)D +P
04
+P

M,đ
= [0,05- 0,08] L
PP
chọn L
M
= 6.2 m
chọn L
Đ
= 6.6 m
khoang cách li mũi
L
clm
=1.8
Khoang cách li đuôi bố trí luôn làm khoang bơm
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 14
L
clđ
=3.6)
Chiều dài khoang máy
L
m
=(0,1-0,15)L
PP
= 0.14 L
PP
=14.4 (m)


Trong đó
k=1,05
P
hh
=4407(tấn) :trọng lợng hàng chuyên chở

hh
= 0,85:tỉ trọng dầu (DO)
k
1
= 0,97:hệ số tính tới ảnh hởng của khung sờn tới dung tích
k
2
= 0,97:hệ số tính tới khả năng giãn nở của hàng hoá
+Dung tích thực tế
( )
0
0
2
1
3
21
1
5844
57865844
)(2,1
)(63
95,0
05,01

+Chiều cao tâm nghiêng
Theo công thức của Burgess
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 15
h
0 min
=0,0988
82,0=
L
D
(m) ( D
1
= 6744 T )
Nghiệm theo phơng trình xác định tỉ số B/T
áp dụng công thức (7.32) [LTTK]



+
+=
T
H
k
B
h
T
B

2222
s
h
ZB
T
g
==
+
=
+
=

Trong đó B=15.5 (m) :chiều rộng tàu
g
Z
= 0,6.7,5 = 4,5 (m)
Nh vậy theo chu kỳ chòng chành mạn tầu đủ ổn định
+Tính toán và điều chỉnh mạn khô theo qui phạm
+ Chiều dài tính toán
L
TT
=max (

L tại chiều chìm 0,85H; 0,96L
PP
) = 101.3(m)
+ Mạn khô cơ sở tra theo qui phạm mạn khô với chiều dài tính toán 101.3 (m)
Ta đợc F
0min
= 1155(mm)

48,0
.
15
2
tttt
Lh
LL
HFF
197.36 (mm)
+Theo thợng tầng

Lấy chiều dài thợng tầng bằng chiều dài khoang máy với chiều cao tiêu chuẩn
E=14.4(m)=14.70 %
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 16
Theo bảng 11.4.6 qui phạm mạn khô thì mạn khô đợc giảm đi 1 lợng

)(65.116
100
1155.1,10
3
mmFF
E
=

==


L
1094 1 1094 500 1 500
1/6L từ
-L/2






+10
3
.1,11
L
485.81 3
1457.4
3
300 3 900
1/3L từ -L/2 2,8.






+10
3
L
122.54 3 367.62 0 3 0
sờn giữa 0 0 1 0 0 1 0






+10
3
L
2188.3 1 2188.3 500 1 500
+Độ cong dọc boong phần sau
QP = 2919 (mm)
TT =1400 (mm)
+Độ cong dọc boong phần trớc
QP = 5638.43 (mm)
TT =1400 (mm)
Nh vậy độ cong dọc thực tế nhỏ hơn qui phạm.Do đó cầnphải điều chỉnh một lợng:

( ) ( )
02.204
2
75,0.
8
1400140043.56382919
1
4
=





hh
=5810 (m
3
)
.Nh vậy trị số mạn khô đợc xác định nh sau

=== THFF
tinhtoantte
1500 (mm)
Bộ kích thớc thoả mãn các yêu cầu
Phần iii:Xây dựng tuyến hình lý thuyết
3.1:lựa chọn ph ơng án thiết kết tuyến hình
Thiết kế tuyến hình có thể sử dụng những phơng pháp khác nhau nh
+ Thiết kế mới
+ Tính chuyển từ tầu mẫu
GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 18
+ Và một số phơng pháp khác
Với Tầu Dầu 4500 tấn chọn phong pháp thiết kế tính chuyển từ tàu mẫu
Tàu mẫu có các thông số

Chiều dài giữa hai đờng vuông góc :l
pp

= 89 (m)
Chiều rộng :b = 16 (m)
Chiều chìm :t = 6 (m)

=
TK
/
m
=
TK
/
m
= 1
L
TK
/L
m
= 1,1011; B
TK
/B
m
= 0.96875; T
TK
/T
m
=1 ; H
TK
/H
m
= 1
Lợng chiếm nớc :

Bảng nghiệm lại l ợng chiếm n ớc và X
c

S 10 92.88 2 185.76 0 0
S 11 92.88 2 185.76 1 185.76
S 12 92.88 2 185.76 2 371.52
S 13 92.88 2 185.76 3 557.28
S 14 92.88 2 185.76 4 743.04
S 15 92.177 2 186.64 5 933.2
S 16 89 2 178 6 1068
S 17 71.683 2 143.366 7 1003.562
S 18 48.046 2 96.092 8 768.736
S 19 23.972 2 47.944 9 431.496
S 20 0 1 0 10 0
∑
2636.0526 9162.04
NghiÖm l¹i l îng chiÕm n íc
D = k.γV =1,013 .1.025.
i
L
ΣΩ






∆
.
2
k
i
=

k
ik
1.7031 (m)
GVHD: Hoµng V¨n Oanh
SV :Mai Huy Cêng Líp §TA-44-§H
thiết kế môn học
tầu dầu 4500 tấn
Trang số: 20



C
C
X
X
100% =
=

703,1
568,1703,1
0,883%
Nghiệm lại hệ số béo thể tích
=
712,0
6.5,15.98.025,1.013,1
6744
=




= [0,05- 0,08]L
PP
= (4,9 - 7,84 ) (m)
chọn L
đ
= 6.6(m)
L
m
= 6,2 (m)
. Khoang cách li mũi
Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003
Chiều dài tối thiểu của khoang cách li không đợc nhỏ hơn trị số hai khoảng sờn
chọnL
clm
= 1.8 (m)
.Khoang cách li đuôi bố trí luôn làm khoang bơm
chọnL
clđ
= 3.6 (m)
.Khoang máy
Theo qui phạm phân cấp và đóng tầu biển vỏ thép 2003
Chiều dài khoang máy
L
m
=(0,1-0,15)L
PP
= ( 8,98 14.7 ) (m)
chọn L
may
= 14.4(m)

và đuôi .
c:Theo chiều rộng tầu
Phần khoang hàng có một vách dọc ở vị trí mặt phẳng dọc tâm
4.1.2:Tính và xây dựng biểu đồ dung tích
a:Diện tích sờn lý thuyết và thể tích kín nớc của tầu GVHD: Hoàng Văn Oanh
SV :Mai Huy Cờng Lớp ĐTA-44-ĐH
Sờn số 1
STT Y
i
kh.chia
i
0 0.241 0 0
1 0.496 1.2 0.8844
2 0.7 1.2 2.3196
3 1.1 1.2 4.4796
4 2.43 1.2 8.7156
ĐNTK 4.58 1.2 17.1276
ĐNF1 5.581 1.2 29.3208
BC 5.885 0.489 34.9277
ĐNF2 6.163 1.011 47.1082
ĐNF3 6.551 1.2 62.365
BTT 6.619 0.252 65.6838
Sờn số 2
STT Y
i
kh.chia
i

kh.chia
i
0 1.328 0 0
1 4.743 1.2 7.2852
2 5.947 1.2 20.1132
3 6.797 1.2 35.406
4 7.434 1.2 52.4832
ĐNTK 7.858 1.2 70.8336
ĐNF1 8 1.2 89.8632
BC 8 0.3 94.6632
ĐNF2 8 1.2 113.863
ĐNF3 8 1.2 133.063
BTT 8 0.022 133.415
thiÕt kÕ m«n häc
tÇu dÇu 4500 tÊn
Trang sè: 23 GVHD: Hoµng V¨n Oanh
SV :Mai Huy Cêng Líp §TA-44-§H
Sên sè 5
STT Y
i
kh.chia 
i
0 2.266 0 0
1 6.23 1.2 10.1952
2 7.15 1.2 26.2512
3 7.646 1.2 44.0064
4 7.861 1.2 62.6148

STT Y
i
kh.chia 
i
0 5.663 0 0
1 7.87 1.2 16.2396
2 8 1.2 35.2836
3 8 1.2 54.4836
4 8 1.2 73.6836
§NTK 8 1.2 92.8836
§NF1 8 1.2 112.084
BC 8 0.3 116.884
thiÕt kÕ m«n häc
tÇu dÇu 4500 tÊn
Trang sè: 24
GVHD: Hoµng V¨n Oanh
SV :Mai Huy Cêng Líp §TA-44-§H
Sên sè15
ST
T
Y
i
kh.chia 
i
0 5.663 0 0
1 7.576 1.2 15.8863
2 8 1.2 34.577
3 8 1.2 53.777
4 8 1.2 72.977
§NTK 8 1.2 92.177

i
kh.chia 
i
0 1.415 0 0
1 3.387 1.2 5.7624
2 3.971 1.2 14.592
3 4.46 1.2 24.7092
4 4.812 1.2 35.8356
§NTK 5.363 1.2 48.0456
§NF1 5.673 1.2 61.2888
BC 5.875 0.555 67.6979
thiÕt kÕ m«n häc
tÇu dÇu 4500 tÊn
Trang sè: 25
Sên sè 19
STT Y
i
kh.chia 
i
0 0.34 0 0
1 1.604 1.2 2.3328
2 1.955 1.2 6.6036
3 2.279 1.2 11.6844
4 2.558 1.2 17.4888
§NTK 2.845 1.2 23.9724
§NF1 3.277 1.2 31.3188
BC 3.599 0.724 36.297
§NF2 3.959 0.766 42.0865
§NF3 4.527 1.2 52.2697
BTT 4.592 0.136 53.5098

i
§NTK 0 0 0
Mót 0.78 0 0
§NF1 2.022 0.975 2.73195
BC 2.63 0.765 6.29073
§NF2 2.996 0.735 10.4258
§NF3 3.368 1.2 18.0626
BTT 3.439 0.475 21.296