CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. Tàu thủy là một công trình kỹ thuật phức tạp, hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, chịu tác động của nhiều yếu tố như: sóng, gió.v.v., nên yêu cầu về mặt tốc độ của tàu đóng vai trò rất quan tr ọng trong thiết kế hình dáng thân tàu. S ức cản thân tàu là một yếu tố quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến việc thiết kế hình dáng thân tàu và tốc độ của tàu thiết kế. Nếu ta tính được bài toán sức cản thân tàu một cách chính xác thì ta nh ận được những số liệu tối ưu. Dựa trên kết quả đó ta tính toán thiết kế hình dáng thân tàu, đảm bảo được tốc độ yêu cầu . Như chúng ta đ ã biết việc xác định, tính toán chính xác sức cản tàu th ủy phụ thuộc vào việc tính diện tích mặt ướt vỏ tàu. Nếu diện tích mặt ướt vỏ tàu càng lớn thì sức cản ma sát sinh ra càng lớn và t ốc độ tàu chạy sẽ càng chậm và ngược lại. Vì vậy việc tính diện tích mặt ướt là vấn đề đặt ra và được rất nhiều nhà thiết kế quan tâm. Nó có một ý nghĩa to lớn trong việc tính chính xác sức cản thân tàu. Thông thường từ trước tới nay các nhà thiết kế, khi khảo sát bài toán tính di ện tích mặt ướt vỏ tàu đều dựa vào phương pháp gần đúng: phương pháp hình thang, phương pháp dùng công thức thực nghiệm (gồm công thức Taylor, công thức hải quân Anh, công thức Muragin…) và phương pháp hàm hóa. Mỗi phương pháp có một phạm vi ứng dụng khác nhau. Với yêu cầu của đề tài “ Phân tích đánh giá kết quả tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá theo các công thức gần đúng và công th ức hàm hóa”. Do đó tôi chỉ có thể chọn một số công thức như: công thức h àm hóa và các công thức gần đúng (công thức hình thang, công thức Muragin, công thức Võ Văn Trác, công thức Cemeki) để tính, nhằm chọn ra một số công thức tính chính xác diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá. 1.2 Mục đích, phương pháp nghiên cứu Mục đích: Từ những kết quả thu được khi tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá theo các công thức gần đúng và công thức hàm hóa trên cơ sở các mẫu tàu cụ thể ta phải: - Xác định, đánh giá lại các công thức tính diện tích mặt ướt hay dùng cho tàu đánh cá vỏ gỗ - Từ đó lựa chọn ra công thức phù hợp khi tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá Phương Pháp Nghiên Cứu : Với mục đích và ý nghĩa của đề tài yêu cầu “ Phân tích và đánh giá kết quả tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá theo công thức hàm hóa và các công thức gần đúng ” Trình tự tính diện tích mặt ướt vỏ tàu bằng các công thức thực nghiệm gần đúng, phương pháp hình thang, phương pháp hàm hóa. Nhưng do thời gian có hạn n ên tôi chỉ tiếp nhận một số kết quả hàm hóa cùng với các công thức gần đúng mà không đi sâu vào vấn đề hàm hóa để tính toán diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá. 1.3 Nội dung nghiên cứu và giới hạn. Nội dung nghiên cứu: nghiên cứu và so sánh kết quả tính diện tích mặt ướt theo các công thức gần đúng và công thức hàm hóa. Từ đó nhằm chọn ra một số công thức tối ưu khi tính toán thiết kế. Nội dung giới hạn đề tài. Do th ời gian thực hiện đề tài và khả năng bản thân còn nhiều hạn chế. Nên đề tài chỉ giới hạn trong những nội dung chính sau : 1. Đặt vấn đề 2. Cơ sở lý thuyết 3. Phân tích và đánh giá kết quả tính toán 4. Nhận xét và đề xuất ý kiến Diện tích mặt ướt vỏ tàu: là diện tích mặt vỏ tàu tiếp xúc với nước khi tàu nổi ở trạng thái tĩnh. 2.1 Tính diện tích mặt ướt vỏ tàu theo công thức gần đúng Mặt ngoài thân tàu là một mặt cong trơn tru và phức tạp; khó khai triển một cách chính xác, khi tính toán người ta thường dùng các phương pháp gần đúng và hai phương pháp chủ yếu thường dùng tính di ện tích mặt ướt vỏ tàu là: 2.1.1 Tính diện tích mặt ướt vỏ tàu theo các công thức thực nghiệm Một số công thức tính diện tích măt ướt vỏ tàu thủy Tên tác giả Công thức tính diện tích mặt ướt vỏ tàu Đơn vị Phạm vi ứng dụng Công thức Taylor  = C L (fit 2 ) Tàu có hình dáng g ầy Công thức hải quân Anh  =            3 1 3 2 09,2 3,3 V L V (m 2 ) Công thức Muragin  =        T B TL 13,136,1.  (m 2 ) Dùng cho tàu có vòm đuôi và vòm đuôi vuông Công thức Karpou  =        1,5074,0 3 2 T L V (m 2 ) Thích hợp sử dụng cho tàu sông không có vòm đuôi Công thức Võ Văn Trác  =        T B TL 25,116,1.  (m 2 ) Được áp dụng cho các loại tàu cá ven ven b ờ Công thức Cemeki  =        T B TL )274,0(37,12.  (m 2 ) Tương đối chính xác Trong đó: C: Là h ệ số thay đổi theo B/T và  D: Là lượng chiếm nước (tấn Anh) L: Chiều dài mặt ướt của thân tàu (m, fit) V: Là th ể tích chiếm nước (m 3 ) T: Là m ớn nước (m) B: Chiều rộng thân tàu (m) : Hệ số thể tích chiếm nước Ngoài ra còn một số công thức khác thích hợp với loại tàu hình dáng g ầy và sử dụng cho loại tàu đường cong diện tích mặt cắt ngang với trị số hai đầu bằng không. loại tàu Công thức Hệ số béo  Tàu kéo  = C (0,5 + 0,272)(B  < 0,5 + 2T) Tàu cá  = (0,7 + 0,33)(B + 2T) L 0,3 <  < 0,51 Xuồng máy  = (0,76 + 0,28)(B + 2T) L 0,29 <  < 0,55 Tàu chuyên dùng  = (0,6 + 0,33)(B + 2T) L 0,35 <  < 0,57 Các công thức khác có thể quy nạp về dạng công thức sau:  = L ( C 1 T + C 2 B) (m 2 ) Trong đó : C 1 , C 2 : Cho trong bảng sau: Số thứ tự Hệ số C 1 Hệ số C 2 Phạm vi sử dụng công thức 1  625,1 2  625,1 5,0 Tương đối chính xác 2 2 1,37(  - 0,274) Tương đối chính xác 3 1,5 0,09 +  Hơi nhỏ 4 1,36 1,13 +  Thường hơi nhỏ đối với tàu ngư lôi và tàu tuần dương hạm đáy nhọn tương đối chính xác 5 1,80  Thích hợp với tàu sông không có vòm đuôi 6 2,05 )1(51,0 L l  Hơi lớn là chiều dài đoạn thân ống 7 1,7  Hơi lớn đặc biệt đối với tàu có hệ số  tương đối nhỏ 8 1,52 0,374 + 0,85  2 Hơi nhỏ 9 2C 2 a x b 10 2C 2 ab(0,8 + 0,2) 11 2 – Tàu không l ắp máy đáy phẳng 1,8 – Tàu đáy phẳng cắt trơn tru 1,5 – Tàu kéo có chân v ịt 0,5C 1 Chỉ dùng cho tàu lắp máy và không lắp máy đáy phẳng . thuyết 3. Phân tích và đánh giá kết quả tính toán 4. Nhận xét và đề xuất ý kiến Diện tích mặt ướt vỏ tàu: là diện tích mặt vỏ tàu tiếp xúc với nước khi tàu nổi ở trạng thái tĩnh. 2 .1 Tính diện tích mặt. tính di ện tích mặt ướt vỏ tàu là: 2 .1. 1 Tính diện tích mặt ướt vỏ tàu theo các công thức thực nghiệm Một số công thức tính diện tích măt ướt vỏ tàu thủy Tên tác giả Công thức tính diện tích. phù hợp khi tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá Phương Pháp Nghiên Cứu : Với mục đích và ý nghĩa của đề tài yêu cầu “ Phân tích và đánh giá kết quả tính diện tích mặt ướt vỏ tàu đánh cá theo