Изложены основные сведения об устройстве грузовых судов, их технико-эксплуатационных параметрах и грузовых устройствах. Приведены характеристики грузовых судов ведущих судоходных компаний Украины.

Наведено матеріали щодо виконання курсового проекту, які виходять з основних вимог Правил класифікації та побудови морських суден Російського морського Регістру судноплавства (т. 1) 1999 р. і Правил класифікації та побудови морських суден Регістру судноплавства України (т. 1) 2002 р. до проектування конструктивних мідель-шпангоутів суховантажних суден. Подано довідкові відомості для проектування конструкцій суден цього типу.

Представлены материалы по выполнению курсового проекта, которые исходят из основных требований Правил классификации и построения морских судов Российского морского Регистра судоходства (том 1) 1999 г. и Правил классификации и построения морских суден Регистра судоходства Украины (том 1) 2002 г. к проектированию конструктивных мидель-шпангоутов сухогрузных судов. Даны справочные сведения, которые необходимы для проектирования конструкций судов этого типа.

Рассмотрена проблема повышения надежности принятия решений по обеспечению безопасности эксплуатации танкера активного ледового плавания. Контроль и прогноз развития ситуации реализован на основе данных динамических измерений в рамках принципа конкуренции. Моделирование динамики взаимодействия судна с внешней средой осуществлено с использованием методов классической теории управления, нечетких и нейросетевых моделей. Особое внимание обращено на поведение судна как многорежимной динамической системы при интенсивных ледовых нагрузках.

Застосовано апарат імітаційного моделювання для розв'язання стохастичної задачі оптимізації головних елементів танкера на ранніх стадіях проектування, що дало змогу врахувати випадковий та невизначений характер основних економічних нормативів. Запропоновано формули для визначення складових водотоннажності сучасних суден. Отримано регресійні залежності для визначення основних характеристик танкера. Установлено, що тип закону розподілу випадкових економічних нормативів суттєво не впливає на оптимальні характеристики судна.

Досліджено проблему оптимізації інформаційних потоків системи керування судновою електроенергетикою, що забезпечує погоджене управління на всіх рівнях ієрархії, підвищення якості алгоритмічного й інформаційного забезпечення. Систему керування судновою електроенергетичною системою (СЕЕС) розглянуто як мережу автоматів, виконано аналіз її функцій. Для локальних засобів автоматизації СЕЕС. Розроблено алгоритми керування з використанням SWITCH-технологій та методику мінімізації станів автомату, що дозволяє уникнути функціональної збитковості за умов проектування системи, а також зменшити кількість повідомлень, що передаються у мережі шляхом зменшення кількості переходів між різними станами автомату. Розроблено методику вирішення оптимізаційних задач з використанням теорії масового обслуговування й апарату нечіткої логіки під час керування інформаційними потоками. Розвинуто методику проектування систем керування з використанням сучасних технологій інженерії програмних систем, зокрема, уніфікованої української мови моделювання UML та її розширення UML-FB.

З метою оптимізації процесу енерговикористання у спеціальних енергетичних ситемах підігрів - вивантаження наливних суден удосконалено теорію спільної роботи систем підігріву та вивантаження високов'язких вантажів, що перевозяться, поліпшено технічні засоби, технологічні процеси та режими їх роботи, що підвищують економічність експлуатації та надійність запропонованих методів проектування. Вперше застосовано системний підхід та імітаційне математичне моделювання функціонування технічних засобів і технологічних процесів у загальній взаємозалежній системі з судновою енергетичною установкою, корпусом судна, вантажем і зовнішнім середовищем. Вирішено науково-прикладну проблему підвищення енергоефективності систем підігрів - вивантаження і в цілому суднової енергетичної установки універсальних і спеціальних наливних суден, що має суттєве значення для галузей суднобудування, морського та річкового флотів, а також транспорту та інших видів господарської діяльності, пов'язаної з перевезенням, збереженням та вивантаженням високов'язких рідких продуктів.

Наведені основні рівняння, що описують напружено-деформовані стани (НДС) мононабірних перекриттів у рамках різних за точністю та складністю математичних моделей. Одержані розв'язки зазначених моделей, розроблені алгоритми та ЕОМ-програми розрахунку НДС мононабірних перекриттів. Вивчено вплив типу поперечного навантаження, граничних умов та геометричних параметрів мононабірного перекриття на компоненти НДС, проведено широкі числові та експериментальні дослідження НДС. Розроблено прямий (розрахунковий) метод міцнісного проектування мононабірних перекриттів у першому наближенні.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці важливої прикладної проблеми у вітчизняній науці - розробки морських родовищ корисних копалин і в суднобудівній науці - створення теоретичних основ проектування та розрахунку системи морського транспортування газів і принципово нових, з точки зору конструктивних і експлуатаційних особливостей, головних її елементів: магістральних трубопроводів, берегових сховищ газу, газовозів із різними типами вкладних танків, морських заводів збору та первинного підготування газу до транспортування, їхніх пристроїв, а також спеціальних пристроїв суден обслуговування морських трубопроводів. Враховано особливості транспортуємих газів, вплив випару газу і використання його в енергетичній установці на основні елементи газовозів. Об'єктом дослідження були системи морського транспортування газів і складові елементи цих систем.

Розроблено теоретичні засади проектування та розрахунку системи морського транспортування газів різних конфігурацій. На підставі конструктивних і експлуатаційних особливостей розглянуто головні її елементи (берегові сховища газу, газовози з різними типами вкладних танків, морські заводи збору та первинного підготування газу до транспортування, їх пристрої, спеціальні пристрої суден обслуговування морських трубопроводів). Враховано особливості транспортованих газів. Показано вплив випару газу та використання його в енергетичній установці на основні елементи газовозів і параметри систем. Досліджено диференціальний метод оцінки економічної ефективності суден-газовозів у системі морського транспортування газів. Розроблено та науково обгрунтовано метод оптимізації параметрів флоту газовозів з урахуванням специфіки його експлуатації та метод оптимізаційних розрахунків головних елементів суден-газовозів у системі морського транспортування для замовників з різними формами власності. Удосконалено математичні моделі, методи проектування та розрахунку швартовних пристроїв і пристроїв захисту корпусів газовозів і морського заводу від ушкоджень.

Рассмотрен алгоритм поиска минимума удельного потребления энергии в судовом рыбоморозильном комплексе. Исследован вопрос построения моделей изменения оптимальных величин температур воздуха и конденсации в зависимости от внешних условий.

Рассмотрены возможности повышения эффективности судовых энергетических установок танкеров при сжигании водотопливных эмульсий с учетом использования нефтеостатков и снижения коррозионной активности газов.

Сформульовано сукупність стохастичних задач функціонування трампового судна, реалізовану у відповідній імітаційній моделі. Застосовано методику, яка задовольняє одразу декілька критеріїв ефективності (максимізації прибутку, який приносить судно в процесі своєї експлуатації та мінімізації потужності його СЕУ). В задачі пошуку оптимальних характеристик трампу виконано розрахунок його ефективності у вигляді ймовірностей успішного здійснення таких функціональних операцій, як одержання фрахту та транспортного переходу між портами. Розроблено алгоритм пошуку оптимальних характеристик судна за умов зашумленої цільової функції. Удосконалено формулювання штрафної функції.

Розкрито проблеми швидкого альтернативного постачання природного газу до України. Розроблено наукові основи ефективного транспортування стиснутого природного газу морськими акваторіями за допомогою спеціальних суден-газовозів, суден-контейнеровозів та барж. Надано концепцію транспортування стиснутого природного газу за допомогою спеціалізованих контейнеровозів, рухомих трубопроводів на баржах, на суднах на повітряній подушці і за допомогою підводного носія рухомого трубопроводу. Розроблено комплексні основи проектування і розрахунків елементів CNG-модулів. Доведено, що для CNG-газовозів доцільно використовувати балони, виготовлені з полімерних матеріалів, що збільшує частку маси газу в загальній масі балона у порівнянні з металевими балонами.

Розроблено методологію дослідження операції мийки вантажних відсіків, включаючи процеси налипання і видалення шару нафтозалишків, зумовлено системний принцип і цілеспрямованість вирішення головної і допоміжних задач дослідження. Методологія базується на науково-обгрунтованому положенні про те, що налипання нафтозалишків на поверхні вантажного відсіку відбувається за рахунок сил міжмолекулярної взаємодії, що визначають природу адгезії, за цього кількість налиплих нафтозалишків визначається їх щільністю, в'язкістю і поверхневим натягненням. Розроблено математичні й фізичні моделі, розрахункові схеми і методичні рекомендації, адаптовані до інженерних розрахунків, призначені для дослідження і аналізу процесу утворення технологічного залишку нафтопродуктів після вивантаження танкера, гідродинамічного і термічного впливу струменя миючої води на шар нафтозалишків, визначення параметрів режиму мийки, що забезпечують повне очищення вантажних танків за мінімально-неминучого рівня енерговитрат.

It is investigated the expediency of application of a four-arm tiller electro-hydraulic steering gear equipped with piston hydro-cylinders instead of the plunger steering engine 4EP220, Stork (the Netherlands), for a general dry cargo vessel, 13,500 t DWT and 18,2 knots speed. Substantiation of the effectiveness of the retrofitted steering gear is fulfilled with the help of suitable mathematical modeling illustrated with corresponding plots. It is shown the role of multi-alternativeness, preferences, entropy, and conflicts in the process of operational control.

Обсуждено влияние выбора миделевого сечения универсального сухогруза на весовую нагрузку при проектировании судов. Так как миделевое сечение оказывает существенное влияние на весовую нагрузку судна. Следовательно, проработка выбора миделевого сечения играет важную роль при проектировании судов. Задачи исследования - проработка выбора миделевого сечения универсального сухогруза дедвейтом 9800 тонн. Алгоритм проработки миделевого сечения включает в себя определение и сравнения статических моментов разных типов сечений и соответствие величины высоты борта Правилам Регистра. Результаты исследований рекомендованы для специалистов в области проектирования судов, аспирантов и студентов старших курсов кораблестроительного факультета.

Увагу приділено вдосконаленню процесу проектування суден-газовозів LNG на основі створення сучасного методу визначення на початкових стадіях проектування їх головних елементів, оптимальних за техніко-економічними показниками. Сформульовано оптимізаційну задачу визначення головних елементів суден-газовозів LNG. Розроблено математичну модель проектування суден, розділену на три взаємопов'язані моделі: інженерних і морехідних якостей суден, економічну та стохастичну модель функціонування суден. Під час розв'язання задачі функціонування суден-газовозів LNG використано теорію перетворення випадкових функцій та імітаційне моделювання. Систему обмежень задачі сформовано за допомогою методу зовнішньої точки. Для пошуку екстремуму цільової функції застосовано метод спряжених напрямків. Розроблено новий програмний комплекс "LNG_carriers", що забезпечує реалізацію нового підходу до вибору кількості суден-газовозів LNG для транспортування газу між заданими портами, їх головних елементів на початкових стадіях проектування.

Рассмотрена проблема повышения качества процесса заполнения инертными газами грузовыхпомещений танкеров во время смены типа груза. Цель исследованя - повышение качества работы системы инертных газов на танкерах за счет использования новой технологии принудительной подачи инертных газов в грузовое пространство трюма. На основании анализа недостатков работы современных технологических схем установлено, что рабочий процесс не может гарантировать высокое качество процесса вентиляции грузовых помещений танкера. Результаты моделирования показали, что наибольшее сокращение времени процесса можно получить за счет принудительной подачи инертных газов. Проведен анализ влияния на такой процесс характеристик рабочих струй и проведено исследование работы трех технологических схем расположения сопловых насадок на поверхности грузового помещения. Установлено, что существенное сокращение времени рабочего процесса возможно получить за счет комбинированного использования четырех периферийных и одного центрального сопла для ввода инертных газов.

Рассмотрены вопросы размещения контейнеров при загрузке судна с учетом последовательности портов выгрузки для обеспечения доступа к необходимым партиям, а также то обстоятельство, что промежуточные состояния загрузки судна при переходе между портами должны отвечать требованиям его мореходной безопасности, а возникающие силы инерции находятся в допустимых пределах. Приведены выражения для расчета приращений статических моментов относительно осей судна, которые возникают в результате приема партий контейнеров загрузки судна. Предложены процедуры определения предельно-граничных значений моментов, которые обеспечивают допустимый дифферент судна. Получены аналитические выражения, с помощью которых определяется распределение веса партий загрузки, обеспечивающего необходимый дифферент судна и его общую продольную прочность. Для подтверждения корректности предлагаемого способа с помощью компьютерной программы была сформирована загрузка судна "Скай Джемени" тремя партиями контейнеров. Рассмотренная загрузка удовлетворяет требованиям мореходной безопасности.