Xác định sơ bộ lực cản tàu

Giả thiết và đại lượng bỏ qua

Chế độ Tự ước tính

• D = 1.3×T — chiều cao mạn ước tính từ chiều chìm
• n_deck = 2 — số tầng boong mặc định → h = 3×2+2 = 8 m
• Vmin = Vd − 4 kn, Vmax = Vd + 4 kn — dải tốc độ tự tính

Holtrop-Mennen (HM)

• Cstern = 0 — sườn đuôi dạng thông thường (normal V-sections)
• RAPP = 0 — bỏ qua lực cản phần nhô (bánh lái, trục...). Thực tế RAPP ≈ 2–5% RT
• RB = 0 — bỏ qua hiệu chỉnh mũi quả lê (áp dụng khi ABT lớn, TF thấp)
• RTR = 0 — bỏ qua lực cản transom (AT=0, đuôi tàu không ngập nước)
• ks = 150 μm — nhám vỏ giả thiết → dCA = 0
• Sapp = 0 — diện tích ướt phần nhô = 0

Hollenbach (HB)

• NRud = NBrac = NBoss = NThr = 0 — không có bánh lái, bracket, boss, thruster
• t = 0.19 — hệ số hút cố định (single-screw)

Guldhammer-Harvald (GH)

• Fa = 0 — hình dạng đuôi trung bình, không U hay V
• dCR_LCB = 0 — bỏ qua hiệu chỉnh LCB (Kristensen 2017 khuyến nghị)

Wageningen B-series

• ηR = 1.0 — hiệu suất quay tương đối
• ηS = 0.98 — hiệu suất đường trục

Lực cản gió

• R_gió = TB(STAJIP, Blendermann) + Kwon
• Kwon giới hạn Fn ≤ 0.30

Phạm vi áp dụng (Fn)

Hằng số vật lý

• ρ nước biển = 1025 kg/m³
• ρ không khí = 1.25 kg/m³ (khô, 15°C)
• g = 9.81 m/s²
• ν = 1.19×10⁻⁶ m²/s (nước biển)

Công thức tóm tắt

Hệ số lực cản ma sát ITTC 1957

CF = 0.075 / (log₁₀(Re) − 2)²
Re = V × Lwl / ν

Lực cản tổng

RT = CT × 0.5 × ρ × S × V²

Hệ số của chân vịt (Wageningen)

VA = (1−w) × V
CTh = (8/π) × RT / [(1−t)×ρ×(VA×Dp)²]
η₀ = 2/(1+√(CTh+1)) × max(0.69, 0.81−0.014×CTh)
ηD = η₀ × ηH × ηR × ηS
PB = RT × V / ηD [kW]

Hiệu suất thân tàu

ηH = (1−t) / (1−w)

Tính toán sơ bộ các thông số (Kristensen 2013, Tillig 2020)

• Lwl = 1.02×Lpp (container: 1.01×Lpp)
• Los = 1.04×Lwl
• CB = ∇ / (Lpp×B×T)
• CM = 0.93 + 0.08×CB
• CP = CB / CM
• S = 0.99×(∇/T + 1.9×Lwl×T) [bulk/tanker]
• Dp = 0.395T+1.30 [bulk/tanker]
• AVT = B×(D−T+h), h=3×n_deck+2

Phạm vi áp dụng

Nguồn tài liệu

• Holtrop & Mennen (1982) — International Shipbuilding Progress
• Hollenbach (1998) — Ship Technology Research
• Guldhammer & Harvald (1974), cập nhật Kristensen & Bingham (2017)
• Wageningen: Breslin & Andersen (1994), Kristensen (2017)
• Tính toán lực cản Gió: ISO 15016 (STAJIP), Blendermann (1993), Kwon (2008)
• Tính toán sơ bộ các thông số: Kristensen (2013, 2017), Tillig (2020), Birk (2019)

Liên hệ

Phát triển bởi Nguyễn Mạnh Chiến.

Khoa Đóng tàu, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam.

Email:chiennm@vimaru.edu.vn

v1.0 · April 2026