Luận văn Nghiên cứu thiết kế du thuyền chở 6 khách du lịch, chạy bằng động cơ diesel kết hợp buồm hoạt động trên vịnh Hạ Long

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu thiết kế du thuyền chở 6 khách du lịch, chạy bằng động cơ diesel kết hợp buồm hoạt động trên vịnh Hạ Long

1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI - VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DU THUYỀN CHỞ 6 KHÁCH DU LỊCH, CHẠY BẰNG ĐỘNG CƠ DIESEL KẾT HỢP BUỒM HOẠT ĐỘNG TRÊN VỊNH HẠ LONG Kỹ sư : Phạm Mạnh Tuấn Lớp/Khoá: Kỹ thuật tàu thủy /2012-2014 Người hướng dẫn : PGS.TS. TRƢƠNG SĨ CÁP HẢI PHÒNG - 2015 1
2. NỘI DUNG MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2
3. MỞ ĐẦU - Tính cấp thiết của đề tài - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. - Phương pháp nghiên cứu. - Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 1. Tính cấp thiết của đề tài  Việt Nam có tiềm năng rất lớn trong phát triển du lịch biển. Đặc biệt Vịnh Hạ Long là một điểm đến lý tưởng của khách du lịch.  Hiện nay, Vịnh Hạ Long du khách chủ yếu lựa chọn các tàu vỏ gỗ không đảm bảo an toàn. Gần đây đã có nhiều du thuyền được nhập khẩu hoạt động trên vịnh. Tuy nhiên giá thành thường cao. 3
4. MỞ ĐẦU  Một yêu cầu nữa là phát triển du lịch bền vững. Chúng ta cần có những chiếc tàu chạy bằng năng lượng tự nhiên thân thiện với môi trường. Chính vì lý do đó tác giả lựa chọn du thuyền chạy máy kết hợp với buồm để hoạt động trên Vịnh Hạ Long. 4
5. MỞ ĐẦU 2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.  Đề tài tập trung nghiên cứu các mẫu du thuyền buồm có chiều dài dưới 10m và chở được từ 4 tới 9 du khách. Từ đó tính toán lý thuyết để lựa chọn du thuyền phù hợp chở 6 người. 3. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài.  Tổng hợp các mẫu du thuyền có buồm cỡ nhỏ trên thế giới  Phân tích các đặc trưng thiết kế du thuyền.  Lựa chọn mẫu du thuyền phù hợp  Thiết kế du thuyền theo yêu cầu của quy chuẩn và quy phạm Việt Nam. 5
6. MỞ ĐẦU 4. Ý nghĩa.  Ý nghĩa khoa học.  Tính toán thiết kế du thuyền và kiểm nghiệm thỏa mãn các quy định của quy phạm đảm bảo hoạt động an toàn.  Ý nghĩa thực tiễn.  Tạo ra những du thuyền tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường, thúc đẩy du lịch phát triển bền vững. 6
7. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Tình hình phát triển du thuyền trên thế giới và ở Việt Nam  Thế giới: Xu hướng du thuyền trên thế giới là thiết kế du thuyền cỡ nhỏ ứng dụng công nghệ mới, lượng khí thải thấp như du thuyền chạy bằng năng lượng mặt trời, gió. Du thuyền buồm phục vụ du lịch và thể thao đã được nhiều nước quan tâm và phát triển từ rất lâu.  Tại Việt Nam: Có rất nhiều khách hàng tư nhân muốn sở hữu du thuyền cỡ nhỏ, phục vụ những kỳ nghỉ ngắn ngày và phù hợp với điều kiện neo đậu tại Việt Nam. Hiện đã có rất nhiều bến du thuyền quy mô lớn được xây dựng ở Vịnh Hạ Long. 7
8. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN - Các thuyền buồm hiện có chủ yếu dùng vỏ gỗ và buồm được chế tạo theo kinh nghiệm dân gian. Một số tàu, buồm chỉ mang tính trang trí. - Hệ thống tài liệu quy chuẩn thiết kế buồm chưa được đầy đủ. - Qua tìm hiểu các mẫu tàu ở Việt Nam và thế giới tác giả đã phân tích lựa chọn mẫu tàu phù hợp điều kiện ở Vịnh Hạ Long. Sau đó tính toán thiết kế phù hợp với quy định an toàn của Quy phạm. 8
9. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 1. Đặc điểm thuyền buồm 2. Một số lưu ý khi sử dụng thuyền buồm. 3. Cơ sở thiết kế cơ bản 4. Sức cản 5. Cơ sở tính áp lực gió và nghiệm sơ bộ tốc độ tàu 6. Tính ổn định 2.1 Đặc điểm thuyền buồm Thuyền buồm di chuyển được là do áp lực gió tác dụng vào buồm tạo nên sự tăng áp và giảm áp giữa mặt trước và sau của cánh buồm. Chính sự chênh lệch áp suất này đã tạo ra lực đẩy đẩy tàu di chuyển. 9
10. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ Tại sao thuyền buồm có thể chạy ngƣợc gió? - Thuyền buồm không thể di ngược hướng gió hoàn toàn nhưng chếch một góc nhỏ so với hướng gió thì hoàn toàn có thể. - Vậy gió tác dụng lên thuyền buồm nhƣ thế nào? Dù gió có thổi theo hướng nào thì nó cũng chỉ đẩy buồm theo phương thẳng góc với mặt phẳng của buồm mà thôi. - Nguyên tắc chung là: để lợi thế về tốc độ thì mặt phẳng của buồm chia góc kẹp giữa mặt cắt dọc du thuyền và hướng gió ra làm đôi. 10
11. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.3 Cơ sở thiết kế cơ bản 2.3.1 Lựa chọn tàu mẫu và các thông số cơ bản - Khi chưa tích lũy đủ kiến thức và kinh nghiệm thiết kế thì việc sử dụng số liệu của tàu mẫu là biện pháp tốt nhất 2.3.2 Cơ sở bố trí chung toàn tàu Bố trí những không gian tốt nhất cho hành khách, các phương tiện an toàn, cứu sinh được trang bị đầy đủ và bố trí hợp lí. 2.3.3 Cơ sở lựa chọn hình dáng buồm - Hiện nay có nhiều loại buồm khác nhau. Ở Việt Nam thường sử dụng một số loại buồm phổ biến như buồm tai trâu, buồm cánh dơi. 11
12. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ  - Ở vùng vịnh bắc bộ buồm cánh dơi được sử dụng phổ biến. Nhờ có hệ thống khung xương mà buồm cánh dơi có ưu điểm hơn hẳn so với các buồm khác đó là có thể chạy được cả trong trường hợp gió quẩn, gió giật và ngược gió. Buồm cánh dơi có hình dáng rất đẹp.  - Ở đây lựa chọn buồm kết hợp buồm cánh dơi và buồm tai trâu. 12
13. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.3.4 Cơ sở tính diện tích buồm và kích thƣớc buồm Có 2 phương pháp tính diện tích buồm:  Phƣơng pháp tính theo lý thuyết So sánh với diện tích mặt ướt của thuyền SA / W = 2  2,5 Trong đó: W là diện tích ngâm nước của thuyền (m2) SA : Tổng diện tích của buồm (m2) k = 2 với thuyền nhỏ, k = 2,5 thuyền lớn  Tính dựa theo thống kê tàu mẫu. Trong phạm vi đề tài tác giả lựa chọn kết hợp cả 2 phương pháp để tính tổng diện tích buồm và tính nghiệm ổn định sau khi chọn diện tích buồm. 13
14. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.4 Sức cản Việc tính toán sức cản dựa trên phần mềm NAPA. 2.5 Cơ sở tính áp lực gió và nghiệm sơ bộ tốc độ tàu 2.5.1 Áp lực gió : Q = P.S (KG) Trong đó: Q là lực đẩy của gió theo phương tác dụng đẩy thuyền về phía trước P là áp lực của gió (KG/m2). S là diện tích hứng gió của thuyền (m2). Ở các hướng gió khác nhau áp lực gió sẽ thay đổi, sau đây ta tính với tàu chạy xuôi gió 14
15. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.5.2 Cơ sở tính tốc độ thuyền chạy xuôi gió Tổng diện tích hứng gió của cả thuyền được tính như sau: S = Sa + St S (m2): là tổng diện tích hứng gió của cả thuyền. Sa = là diên tích hứng gió của buồm. St = là diện tích hứng gió của thân thuyền. 2.5. 3 Cơ sở tính tốc độ thuyền chạy bằng máy 푅 = 75휂 휂 휂 휂 ℎ푠 푡 푡 푣 R là sức cản của thuyền (KG) V là vận tốc thuyền (m/s) 15
16. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.6 Cơ sở tính ổn định Dùng Quy phạm để kiểm tra ổn định. Nội dung kiểm tra như sau: 2.6.1 Các trạng thái kiểm tra - Trạng thái I: Trạng thái tàu đầy tải và 100% dự trữ (Có buồm) - Trạng thái II: Trạng thái tàu đầy tải và 10% dự trữ (Có buồm) - Trạng thái II: Trạng thái tàu không tải và 10% dự trữ (Có buồm) - Trạng thái IV: Trạng thái tàu đầy tải và 100% dự trữ (Không buồm) - Trạng thái V: Trạng thái tàu đầy tải và 10% dự trữ (Không buồm) 16
17. CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 2.6.2 Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết Mchp ≥ Mng Trong đó: Mng : Mômen nghiêng do tác dụng của gió. Mchp: Mômen cho phép giới hạn. Với : Mng = 0,001.P.A.(Z +a1a2d) P: Áp suất gió A: Diện tích mặt chịu gió m2. Z: chiều cao tâm hứng gió d : chiều chìm trung bình. a1: hệ số lấy theo tỷ số B/d. a2: hệ số lấy theo tỷ số Zg/d. Đối với tàu lưu trú du lịch ngủ đêm, nhà hàng nổi, khách sạn nổi: Mchp/ Mng ≥ 2 17
18. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.1 Lựa chọn tàu mẫu và các thông số cơ bản LOA L B T D Số STT TÊN TÀU (m) (m) (m) (m) tấn khách 1 ALBATROS 570 5.70 4.95 2.00 1.15 0.4 4 2 J/70 6.93 5.99 2.25 1.5 0.81 4 3 ACCENT 26 (ALBIN) 8.05 6.25 2.77 1.54 2.5 5 4 ALBATROZ 27 7.85 6.40 2.8 1.40 2.2 6 5 SUN 2500 (JEANNEAU) 7.50 7.15 2.90 1.75 2.69 5 6 HUNTER 27-2 8.10 6.83 2.74 1.07 2.26 6 7 COMPROMIS 888 8.70 7.60 3.00 1.50 3.40 8 8 HALLBERG-RASSY 34 10.28 8.53 3.40 1.70 5.30 9 9 HUNTER 306 9.12 8.21 3.28 1.62 3.24 6 18
19. Trên cơ sở giả thiết, tính toán và kiểm chứng có thể lựa chọn kích thước cuối cùng như sau.  Chiều dài lớn nhất Lmax = 9.85 m  Chiều dài thiết kế L = 8.00 m  Chiều rộng lớn nhất Bmax = 2.50 m  Chiều rộng thiết kế B = 1.90 m  Chiều cao mạn D = 1.00 m  Mớn nước d = 0.51 m  Hệ số CB = 0.36  Hệ số CM = 0.7  Hệ số CWP= 0.65 19
20. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.2 Tính toán buồm Diện tích buồm SA = 2  2,5W Với hệ số k = 2 được diện tích buồm là: SA = 2* 12.9 = 25. 8 (m2) Dựa vào kích thước buồm theo tàu mẫu và tính nghiệm ổn định theo quy phạm ta lựa chọn kích thước buồm có diện tích là: SA = 16.5 (m2) Kích thƣớc buồm - Buồm lòng: Diện tích buồm lòng: 11 m2 I = 6.34 m J = 2.67 m - Buồm mũi: Diện tích buồm mũi: 5.5 m2 P = 5.5 m E = 2.02 m Cột buồm lòng đặt tại giao điểm mặt phẳng dọc tâm tàu và sườn #6+350 20
21. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.4 Sức cản và nghiệm tốc độ tàu Nhập trị số tuyến hình tàu thiết kế vào phần mềm NAPA và xuất dữ liệu ta được bảng lực cản : STT Vận tốc Vs Sức cản Rt (Kg) STT Vận tốc Vs Sức cản Rt (Kg) 1 2.0 20 10 5.6 125 2 2.4 36 11 6.0 132 3 2.8 46 12 6.4 141 4 3.2 56 13 6.8 157 5 3.6 67 14 7.2 182 6 4.0 82 15 7.6 211 7 4.4 95 16 8.0 242 8 4.8 105 17 8.4 276 9 5.2 118 18 8.8 312 21
22. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Tốc độ thuyền chạy xuôi gió( Các chế độ khác tính tƣơng tự) Tổng diện tích hứng gió có tác dụng đẩy thuyền được tính như sau: S = Sa + St Trong đó: Sa = 11 (m2): là diên tích hứng gió của buồm, lấy theo diện tích buồm lòng. St = 2,88 (m2): là diện tích hứng gió của thân thuyền. Ta được: S = 13,88 (m2) Bảng 3.4: Vận tốc thuyền khi xuôi gió. Vận tốc gió Áp lực gió P Lực đẩy của gió Vận tốc Cấp gió m/s (KG/m2) Q = P.S (KG) thuyền Hl/h 2 2.5 2.1 29.15 2.4 3 4.5 4.5 62.46 3.4 4 6.5 8.3 115.20 5.0 22
23. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.5 Tính ổn định Các trường hợp tải trọng tính toán - Trạng thái I: Trạng thái tàu đầy tải và 100% dự trữ - Trạng thái II: Trạng thái tàu đầy tải và 10% dự trữ - Trạng thái III: Trạng thái tàu không tải và 10% dự trữ * Bảng tính ảnh hƣởng của mặt thoáng Chiều Chiều Khối lượng Hệ số ΔMh=gIqv rộng bể cao bể STT Tên gọi ^0.5 0.01Dmin (Tấn) C Tbt (Cb ) (m) (m) b 1 Két dầu 0.2 1.3 0.40 0.37 0.01 0.045 2 Két nước ngọt 0.20 0.5 0.40 1.11 0.006 0.045 Ta chỉ xét những bể chứa có ΔMh>0.01Dmin vậy ta bỏ qua ảnh hưởng của mặt thoáng đối với ổn định 23
24. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Bảng tính khối lƣợng trọng tâm tàu Trạng thái I: Tàu đầy tải với 100% dự trữ Thành phần khối P X Z M M STT % i i i x z lượng [Tấn] [m] [m] [Tm] [Tm] 1 Tàu không 1.69 3.26 0.50 5.51 0.85 2 Thuyền viên 0.14 1.28 1.73 0.18 0.24 3 Khách 0.42 4.50 1.0 1.89 0.42 4 Két dầu 98% 0.15 1.01 0.20 0.15 0.03 5 Két thải 10% 0.02 5.650 0.070 0.11 0.00 6 Két nước ngọt 98% 0.20 0.250 0.600 0.05 0.12 7 Dằn cứng đáy tàu 1.20 4.650 0.100 5.58 0.12 8 Xiếm ổn định tàu 0.70 3.800 -0.850 2.66 -0.60 9 Tổng 4.52 16.13 1.18 Lượng chiếm nước D = 4.52 T Hoành độ trọng tâm XG = 3.569 m Cao độ trọng tâm ZG = 0.262 m 24
25. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Tính cân bằng dọc và chiều cao ổn định ban đầu STT Tên gọi Công thức Đ.Vị TT I TT II TT III 1 Lượng chiếm nước D T 4.52 4.37 3.95 3 Mớn nước trung bình d m 0.515 0.502 0.469 4 Hoành độ trọng tâm XG m 3.569 3.881 3.8151 5 Hoành độ tâm nổi XC m 3.453 3.457 3.469 6 Momen nghiêng dọc trên 1 cm MCT Tm/cm 0.100 0.100 0.100 7 Trị số nghiêng dọc dd = (XG - Xc)D/100MCT m 0.053 0.185 0.137 8 Hoành độ trọng tâm mặt nước Xf m 3.349 3.345 3.347 9 Số gia mớn nước mũi ddm =(L-Xf)*dd/L m 0.031 0.108 0.079 10 Số gia mớn nước lái ddl =Xf*dd/L m 0.022 0.077 0.057 11 Mớn nước mũi dm = ( d + ddm) m 0.55 0.61 0.55 12 Mớn nước lái dl = ( d - ddl ) m 0.49 0.42 0.41 13 Chiều cao trọng tâm ZG m 0.262 0.267 0.189 14 Chiều cao tâm nổi ZC m 0.310 0.303 0.284 15 Bán kính tâm nghiêng ngang r m 1.150 1.150 1.140 16 Chiều cao tâm nghiêng Zm = r + Zc m 1.460 1.453 1.424 17 Momen quán tính mặt thoáng S Mh m4 0.0 0.0 0.0 18 Hiệu chỉnh mặt thoáng dho = S Mh / D m 0.0 0.0 0.0 19 Chiều cao ổn định ban đầu ho = Zm - ZG - dho m 1.198 1.186 1.235 25
26. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Tính đƣờng cong ổn định tĩnh và động Trạng thái I: Tàu đầy tải với 100% dự trữ Góc Lf sinθ a.sinθ Lt = II-IV Stp(V) Ld [Độ] [m] [m] [m] [m] I II III IV V VI VII 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10 0.191 0.174 0.045 0.146 0.146 0.013 20 0.372 0.342 0.090 0.282 0.574 0.050 30 0.541 0.500 0.131 0.410 1.266 0.111 40 0.660 0.643 0.168 0.492 2.168 0.189 50 0.727 0.766 0.200 0.527 3.186 0.278 60 0.755 0.866 0.227 0.528 4.241 0.370 70 0.749 0.940 0.246 0.503 5.273 0.460 26 3.6.5 Tính đƣờng cong ổn định tĩnh và động 3.6.5.1 Trạng thái I: Tàu đầy tải với 100% dự trữ D 4.5 Lƣợng chiếm nƣớc: = 2 T V 3.6 Thể tích chiếm nƣớc: = 2 m3 d 0.5 Mớn nƣớc: = 15 m ho 1.1 Chiều cao ổn định ban đầu: = 98 m ZG 0.2 Chiều cao trọng tâm: = 62 m dho Hiệu chỉnh chiều cao ổn định: = 0 m a = ZG 0.2 + dho = 62 m Bảng 3.15: Tính đƣờng cong ổn định tĩnh và động ở trạng thái I Lt= a.si II- Stp( Góc Lf sinq nq IV V) Ld [m [Độ] [m] ] [m] [m] I II III IV V VI VII 0.0 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0 00 0 00 00 00 00 0.1 0.17 0.0 0.1 0.1 0.0 10 91 4 45 46 46 13 0.3 0.34 0.0 0.2 0.5 0.0 20 72 2 90 82 74 50 0.5 0.50 0.1 0.4 1.2 0.11 30 41 0 31 10 66 1 0.6 0.64 0.1 0.4 2.1 0.1 40 60 3 68 92 68 89 0.7 0.76 0.2 0.5 3.1 0.2 50 27 6 00 27 86 78 0.7 0.86 0.2 0.5 4.2 0.3 60 55 6 27 28 41 70 0.4 60 3. 6.5. 2 Trạ ng thái II: Tàu đầy tải với 10 % 0.7 0.94 0.2 0.5 5.2 dự 70 49 0 46 03 73 trữ
27. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Đồ thị cánh tay đòn ổn định tĩnh và động trạng thái I 27
28. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Tính góc lắc ngang Đơn Trị số STT Hạng mục Ký hiệu và công thức vị TT I TT II TT III 1 Thể tích chiếm nước V m 3.616 3.492 3.156 2 Chiều cao ổn định ban đầu ho m 1.198 1.186 1.235 3 Chiều rộng B m 2.08 2.06 1.97 4 Chiều cao trọng tâm Zg m 0.262 0.267 0.189 5 Mớn nước d m 0.515 0.502 0.469 6 Tỷ số B/d - 4.04 4.10 4.20 7 Hệ số béo d - 0.345 0.341 0.328 1/2 8 Hệ số m1 = m0/h - 3.289 3.306 3.240 9 Hệ số m2 =f(B/d) - 0.781 0.783 0.786 10 Hệ số m = m1.m2.m3 - 2.568 2.589 2.547 11 Hệ số Sk/LB % 7.81 7.89 8.25 12 Hệ số Cw - 0.531 0.525 0.507 13 Hệ số r1 - 0.17 0.17 0.18 14 Hệ số r3 - 1.59 1.61 1.63 15 Hệ số r = r1+r2+r3 - 1.76 1.78 1.81 16 Hệ số q = r.Cw.B^(1/2) - 1.35 1.34 1.29 17 Hệ số k - 0.95 0.95 0.95 18 Biên độ chòng chành qm = k.qm0 Độ 17.1 17.1 17.1 28
29. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Tính diện tích và trọng tâm mặt hứng gió: Trạng thái I: Tàu đầy tải với 100% Mớn nước T = 0.515 m A C A .C Z M No Hạng mục i i i i chi zi [ m2 ] [ m2 ] [ m ] [ m3 ] 1 Mạn khô, thượng tầng 6.44 1.0 6.35 0.92 5.84 2 Buồm lòng 11.00 0.707 7.78 4.42 34.39 3 Buồm mũi 5.50 0.707 3.89 3.31 12.88 Tổng 18.02 53.11 2 Diện tích mặt hứng gió: Av = 18.022 m Chiều cao tâm mặt hứng gió cách chuẩn: Zch = 2.947 m Chiều cao tâm mặt hứng gió cách mặt phẳng đường 2.432 m nước: ZT = 29
30. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * Kiểm tra ổn định của tàu Giá trị Ký hiệu và Tên gọi Đ.vị TT1 (không TT2 (không công thức TT1 TT2 TT3 buồm) buồm) Lượng chiếm nước D kN 44.3 42.8 38.7 44.341 42.821 trọng lượng Mớn nước d m 0.515 0.502 0.469 0.52 0.50 Chiều cao tâm hứng gió ZT m 2.432 2.428 2.432 0.41 0.408 Áp lực gió theo quy P = f(Zt) Pa 220.3 220.3 222.28 157.00 157 phạm Diện tích mặt hứng gió Av m2 18.022 18.142 18.342 6.350 6.47 Hệ số a1 a1 = f(B/d) - 0.465 0.474 0.471 0.47 0.47 Cánh tay đòn gây Z = Z + T m 2.59 2.585 2.578 0.56 0.57 nghiêng quy đổi a1a2d Mômen nghiêng do gió Mv = kNm 10.28 10.33 10.51 0.56 0.57 tác động 0,001p.Av.Z Góc vào nước θvn độ 68 68 69 68 68 Cánh tay đòn nghiêng l m 0.273 0.273 0.281 0.273 0.273 cho phép cf Mô men nghiêng cho M =D.l kNm 12.11 11.69 10.87 12.11 11.69 phép chp cf Hệ số an toàn K=Mchp/Mv - 1.18 1.13 1.03 21.58 20.37 30
31. CHƢƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ * So sánh các tiêu chuẩn ổn định theo quy phạm Giá trị cho STT Nội dung Tính toán phép 1 Hệ số an toàn theo tiêu chuẩn thời tiết K Trạng thái I: Đủ khách với 100% dự trữ 1.18 > 1 Trạng thái II: Đủ khách với 10% dự trữ 1.13 > 1 Trạng thái III: Không khách với 10% dự trữ 1.03 > 1 Hệ số an toàn theo tiêu chuẩn thời tiết K 2 ( Không buồm) Trạng thái I: Đủ khách với 100% dự trữ 21.58 > 2 Trạng thái II: Đủ khách với 10% dự trữ 20.37 > 2 31
32. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Tác giả đã thực hiện một số phần sau: - Tổng hợp một số mẫu du buồm trên thế giới - Phân tích và lựa chọn tàu mẫu phù hợp làm cơ sở thiết kế. - Xây dựng đồ án thiết kế sơ bộ và lập thiết kế cơ sở. - Đã tính toán tốc độ tàu khi chạy buồm ở các chế độ gió khác nhau. - Tính toán kết cấu buồm, tốc độ khi khai thác bằng máy và khi khai thác bằng buồm. - Tính kiểm tra đảm bảo ổn định, du thuyền được thiết kế phù hợp, an toàn và tiện nghi cho hành khách. 32
33. 2. Kiến nghị và hƣớng phát triển của luận văn Về hƣớng nghiên cứu và chế tạo - Có thể phát triển nghiên cứu những du thuyền chạy buồm có kích thước lớn hơn chở được nhiều người hơn và thời gian hoạt động trên biển lâu hơn. Về khai thác: - Sản xuất hàng hoạt tàu composit theo cùng khuôn mẫu và cung cấp cho các công ty du lịch hoặc trang bị hiện đại phục vụ cho du khách hạng sang. Về hiệu quả kinh tế xã hội: - Việc đầu tư đóng du thuyền sẽ tạo việc làm cho các nhà máy đóng tàu vừa và nhỏ. Tạo điều kiện cho ngành du lịch có thêm phương tiện an toàn, thúc đẩy ngành du lịch phát triển, như một số nước: Thái Lan, Singapore đã rất thành công. Thiết kế đóng du thuyền chở 6 khách, dùng máy kết hợp với buồm phục vụ du lịch Vịnh Hạ Long là cần thiết và hoàn toàn khả thi, có ý nghĩa cả về kinh tế kỹ thuật và xã hội. 33
34. EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN 34