Выбор судовой энергетической установки и размещение ее на судне

В настоящее время на гражданских судах наиболее распространены малооборотные дизельные силовые установки из-за своей высокой экономичности, благодаря низким удельным расходам топлива, использованию дешевого топлива, высокого КПД установки, большого моторесурса. При ограничении размеров машинного отделения устанавливаются среднеоборотные дизели, размер которых значительно меньше, но для передачи на винт необходим редуктор. Такие суда называются теплоходами (т/х). В тех случаях, когда необходима очень большая мощность, и при ограничении размеров машинного отделения, на суда устанавливаются паровые турбины (с паровыми котлами) или газовые турбины. Такие суда называются паротурбоходами (птб/х, тб/х) и газотурбоходами (гтб/х).

При газовой турбине требуется минимальный объем машинного отделения, но требуется высококачественное и дорогое топливо при большом удельном расходе. Поэтому мало комерческих судов имеют газотурбинную установку.

Сокращение объема МО эффективно для судов, провозоспособность которых определяется объемом грузовых помещений: ролкеры, контейнеровозы, лихтеровозы....

Перспективной является атомная силовая установка, которая наряду с преимуществами имеет также определенные недостатки. Поэтому невелико число судов с атомной силовой установкой - атомоходов (а/х).

Если приводом гребного винта является электромотор, а энергию для него вырабатывает дизель, то это судно - дизельэлектроход (дэ/х).

В зависимости от наличия или отсутствия главной силовой установки (с приводом на движитель) все суда делятся на самоходные и несамоходные (движитель – устройство, преобразующее энергию главного двигателя в энергию по преодолению сопротивления воды движению судна).

Выбор формы и главных размерений корпуса судна

Главные размерения судна

Главными размерениями судна являются длина, ширина, осадка и высота борта (рис.5).

Рис.5. Главные размерения судна

Длина судна L. Различают:

– длину по конструктивной ватерлинии (КВЛ) „LКВЛ” – расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между точками пересечения её носовой и кормовой частей с ДП. Аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии длину по ватерлинии;

– длину между перпендикулярами „LПП” – расстояние, измеренное в плоскости КВЛ между носовым и кормовым перпендикулярами. Носовой перпендикуляр (НП) - это линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через крайнюю носовую точку КВЛ, а кормовой перпендикуляр (КП) – линия пересечения ДП с вертикальной поперечной плоскостью, проходящей через ось вращения руля;

– длину наибольшую „LНБ” – расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса (без выступающих частей);

– длина габаритную „LГБ” – расстояние, измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей корпуса с учетом постоянно выступающих частей.

Ширина судна В. Различают:

– ширину по КВЛ – „ВКВЛ’’ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна на уровне КВЛ в точках пересечения её с внутренней поверхностью обшивки корпуса; аналогично определяют для любой расчетной ватерлинии ширину по ватерлинии;

– ширину на мидель-шпангоуте (теоретическую) - „В“- расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте перпендикулярно к ДП на уровне КВЛ или расчетной ВЛ между внутренними поверхностями обшивки корпуса;

– ширину наибольшую „ВНБ“ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части судна, перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса без учета обшивки, привальных брусьев и других, постоянно выступающих, частей;

– ширину габаритную „ВГБ“ – расстояние, измеренное в наиболее широкой части, перпендикулярно к ДП между крайними точками корпуса с учетом любых выступающих частей.

Осадка судна (теоретическая) „Т“ – вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель-шпангоута от основной плоскости до плоскости КВЛ или расчетной ВЛ.

Осадка судна практическая “Тп” – вертикальное расстояние ,измеренное в плоскости мидель-шпангоута от нижней кромки киля до плоскости ВЛ.

Высота борта судна „Н“ – вертикальное расстояние, измеренное на мидель-шпангоуте у борта от верхней кромки горизонтального киля до верхней кромки бимса палубы надводного борта. (Палубой надводного борта называют самую верхнюю непрерывную палубу, имеющую постоянные средства закрытия всех отверстий на открытых её частях и постоянные средства закрытия отверстий в бортах судна ниже этой палубы).

Высота надводного борта „F“ – это разность между высотой борта и осадкой

F = H – T.

Характеристики формы судна

Форму подводной части корпуса судна характеризуют коэффициенты полноты.

Коэффициент полноты грузовой ватерлинии (ГВЛ) - отношение площади грузовой ватерлинии к площади описанного прямоугольника:

где S – площадь ватерлинии

Коэффициент полноты мидель-шпангоута β – отношение погруженной площади мидель-шпангоута к площади описанного прямоугольника:

β =

Коэффициент общей полноты δ – отношение объема подводной части судна V к объему описанного параллелепипеда:

δ =

Коэффициент вертикальной полноты χ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади ватерлинии (S), а высота – осадке судна (Т):

Коэффициент продольной полноты φ – отношение объема подводной части судна к объему цилиндра, площадь основания которого равна площади мидель-шпангоута ( ), а высота – длине судна (L):