Расчет параметров судна

Определим запасы топлива P_m:

P_т = ((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^т_х *K_шт *p^т_ст                          (23)

где: L – протяженность  линии, принимаем равной 4171 миль.

        L_огр – суммарная протяженность участков, проходимых с ограниченной скоростью, принимаем равной L_огр= 16 миль

       v, v_огр - соответственно, скорость на линии и скорость прохождения участков с ограничением по скорости- v_огр = 10 узлов.

       K_шт – коэффициент штормового запаса, принимаем равным 12 %  (1,12);

       p ^т_ст – коэффициент, учитывающий расход топлива на стоянке, принимаем равным 15 % (1,15);

       q^т_х – суточный норматив расхода топлива на ходу.

q^т_х = 24 * a^Т * N _экс / 10⁶                                                                                     (24)

         где:  a^Т – удельный расход топлива и смазки на ходу, принимаем равным 140 кг/л.с. в час

        N _экс – эксплуатационная мощность главного двигателя.

        N _экс = К_е * N_e                                                                                                  (25)

        К_е – коэф-т, учитывающий расположение МКО, принимаем равным 1,01

        N _экс = 1,01 * 9250 =  9342,5 (л.с.)

Полученные  результаты подставляем в формулу 24:

q^т_х = 24 * 140 * 9342,5 / 10⁶ =  31,39 (т/сут).

Полученные  результаты подставляем в формулу 23:

P_m= (4171/(24*14)+0,05)*31,39*1,12*1,15 = 503,91 (т.)

Определим запасы воды на рейс:

Рв=((L – L_огр)/(24*v) + L_огр./24*v_огр + t_доп) * q^в_х *p^в_ст                                                         (26)

где:  q^в_х - суточный расход воды

q^в_х = 24 * a^в * N _экс / 10⁶                                                                        (27)

где: a^в – удельный расход топлива на ходу, принимается 20 г/л.с. час

q^в_х = 24*20*9342,5/1000000 = 4,4844 (т/сут).

Полученный  результат подставляем в формулу 26:

Рв =  (4171/(24*14)+0,05)*4,48= 55,84 (т.)

Определим прочие запасы:

Р_пр=((L –L_огр)/24*v + L_огр./24*v_огр + t_д) * q_пр *p^пр_ст                                                               (28)

где: q_пр – суточный норматив расхода прочих запасов

        q_пр = 203 * n_эк / 1000 + 0,5                                                                         (29)

где n_эк – численность экипажа (Приложение, таблица № II.4), принимаем равным 24 человека.

q_пр  = 203*24/1000 + 0,5  = 5,37 (т/сут).

Подставим значение суточного норматива расхода  прочих запасов в формулу 28:

Р_пр= (4171/24/14+0,05)*5,37 = 66,93 (т.)

 Рассчитаем  суммарное количество рейсовых запасов (формула 22):

P_з  = 503,91+ 55,84 + 66,93 = 626,68  (т.)

Определим водоизмещение  во втором приближении (формула 17):

D^II = 17350+628,68+508,75+4206,17 = 22693,6 т

Определим величину расхождений между полученными  значениями водоизмещения:

ΔD = D’ - D^II                                                                                                                                                             (30)

ΔD = 22693,6 – 18858,7 = 3834,9  (= 4 % << 5%) 

Определим чистую грузоподъемность во втором приближении:

D_ч’’ = D’ -P_к -P_м - P_з                                                                                                                                                         (31)

D_ч’’ = 23573,37 – 4206,17 – 508,75 – 628,68 = 18229,77 т

Определим регистровую  вместимость судна:

- валовую:

BRT = 0.7 * D^II                                                                                                                                                                      (32)

BRT = 0.7 * 22693,6 = 15885,52 рег.т.

- чистую:

NRT= 0,39 * D^II                                                                                                                                                        (33)

NRT = 0.39 * 22693,6 = 8850,504 рег.т. 
 

Диаграмма: эксплуатационная мощность главного двигателя 
 

3. Расчет важнейших  стоимостных характеристик  судна и производствено-финансовых показателей его использования.

3.1 Расчёт провозоспособности  и потребного числа  судов. 

Провозная способность судов и их количество, потребное для освоения перевозок, определяется при помощи расчёта элементов рейса судов. 

Общее время  рейса судна на линии: 

t_p = t_x + t_cm                                                                                                            (34)

где: t_x – ходовое время рейса

        t_cm – стояночное время рейса_. 

Определим ходовое  время рейса судна на линии:

t_x = (L – L_огр) / 24*v + L_огр /24* V_огр + t_доп                                                       (35-а)

t_x = 4171/(24*14)+0,05=12,46 (сут)

Определим стояночное время рейса судна на линии:

t_cm = 2*α*β* D_ч / М_в                                                                                         (35-б)

t_cm = 2 * 0,62 * 3,15 * 17350/25538 = 2,65 (сут.). 

Полученные  результаты подставляем в формулу 34:

t_p = 12,46+2,65 = 15,11 (cут.). 

Определим количество рейсов за эксплуатационный период:

r =  T_э / t_p                                                                                                          (35-в) 

где: T_э – эксплуатационный период работы судна, принимается, согласно дедвейта судна, равным 341 суток (Приложение, таблица № II.5)

r = 341 / 15,11 =  22,56  рейсов 

Определим провозную  способность судна:

П = α * β * D_ч * r                                                                                                 (36)

П= 0,62 * 3,15 *17350* 22,62 = 766468,52 т. 

Определим потребное  количество судов на линии:

n_c = ∑Q / П                                                                                                   (37)

n_c = 1 620 000/766468,52= 2,11  судов 

Определим коэффициент  ходового времени:

E_x = t_x / t_p                                                                                                          (37-а)

E_x = 12,46/15,11 =  0,82 

Определим среднесуточную скорость судна:

V_э = L / t_x                             (37-б)

V_э = 4171 / 12,46 = 334,75 (миль/сут.). 

Определим производительность 1т. грузоподъемности в валовые сутки  эксплуатации:

Мв =α * V_э * E_x                                                                                               (37-в) 

Мв = 0,62* 0,82 * 334,75 = 170,18 (т.-миль / тнж-сут.). 

Результаты  расчётов сводим в таблицу №6: 

Составим графические  зависимости по функции от технической  скорости показателей t_р , r, П, n_c, Е_х, Мв: 
 
 
 

3.2.Определение строительной  стоимости судна. 

Строительная  стоимость судна выражает единовременные затраты по флоту и определяется по стоимости оборудованного корпуса  - S_k, главного двигателя - S_м и прочего механического оборудования - S_пм. 

S_c = (S_k + S_м + S_пм)*μ                                                                                          (43)

где: μ - коэффициент, учитывающий затраты на производственные и вспомогательные работы по судну в целом, затраты на доковые работы, швартовые, заводские, ходовые и сдаточные испытания, накопления и начисления. Значение выбирается из Приложения, график №1, рис.2 .  

Стоимость главного двигателя определяется по формуле:

S_м = S’_{м уд.} * N_e                                                                                                   (44)

где: S’_{м уд.} - удельная стоимость единицы мощности главного двигателя в

$/ л.с., определяется  по графикам в зависимости  от мощности - N_e и типа главного двигателя (рис.6,7 Приложения): 

S’_{м уд.} = 620 $/ л.с.

Подставляем значение S’_{м уд.} в формулу 44:

S_м = 620 * 9250 =  5735000 ($)

Определим стоимость  оборудованного корпуса судна (рис.3,4,5 Приложе-ния):

S_k = 3000000$

Определим стоимость  прочего механического оборудования судна (рис.8,9 Приложения):

S_пм =1900000 $.

Определим значение коэффициента μ_i (рис.1,2 Приложения):

μ_i = 1,381

Полученные  значения подставим в формулу 43:

S_c = 1,381 * (5735000+3000000+1900000) =  14686,935 (тыс.$).

Определим стоимость  головного судна серии с оснасткой  и проектированием:

S_гол. = S_c * k_сер. + S_пр. + S_осн.                                                                                (45)

где: S_пр.  - стоимость проектирования, $. (см.рис., Приложения):

S_пр =510000$. 

S_осн - стоимость оснастки ($). (см.рис., Приложения):

S_осн. = 2600000 $. 

k_сер. - коэффициент серийности, принимаем для первого судна равным 1,2 (таблица №II.6, Приложения): 

S_гол. =14686,935* 1,4 + 510 + 2600  =   23671,709 (тыс.$). 

Определяем  стоимость всех судов серии, количество которых необходимо по расчётам для освоения заданных объёмов перевозок, млн. руб.: