主尺度论证 (1)

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1、主尺度论证船舶的排水量、主要尺度以及船型系数统称为船舶主要要数。它们是描述船 舶几何形状的一些最基本的特征数据。这些要素对船舶经济性能(如：快速性、 稳性、耐波性、重量、容量、强度、总布置、经济性等)都有重大的影响，对船 舶设计质量也起着决定性的作用。因此，合理地确定船舶主要要素，是船舶设计 中最基本最重要的工作之一。一、船体部分1、航线与航区主要航行于东南亚、日本、韩国和中国沿海并兼顾国内长江口和珠江口深水 港口的运输。本船也作为出口船舶产品，因此必须滿足国际航线的要求，如巴拿马运河及 苏伊士运河航行要求。国际无限航区。2、装载要求载重量2600吨，运载闪点V 600C以下的散装柴油、汽油等

2、成品油。3、船型与结构要求采用球首球尾节能船型，尾机型，船体结构按B级冰区加强。4、船籍中国，若该船出口(卖于)第3国，按第3国要求入藉；5、规范、公约和规则遵照下列规范、公约和规则。 2008年中华人民共和国海事局船舶与海上设施法定检验规则(国际航行船舶)； 2009年中国船级社钢质海船入级规范； 2009年中国船级社散装运输危险化学品船舶构造与设备规范； 2009年中国船级社材料与焊接规范； 国际海事组织(IMO)国际海上人命安全公约2004年综合文本； 国际海事组织(IMO)MARPOL 7歹782006年综合文本； 1966年国际载重线公约和1988年议定书及各修正案； 1972年国际

3、海上避碰规则及各修正案； 1969年国际DWT位丈量公约及各修正案；石油公司国际海事论坛(OCIMF)有关系泊设备、油管吊机和油船集管站指南和标准； EXXON联营公司关于工业船舶的最小安全标准；国际海事组织IMOA.708(17)关于驾驶室视界和功能要求；6、主要技术指标(1) 主尺度限制：设计吃水W6.8m(2) 载重量 2600吨(3) 服务航速：航速9kn(4) 续航力：3000n mile(5) 自给力不小于10天7、主机和齿轮箱、辅机、装卸设备主机和齿轮箱：用1台广柴6320Zcd-4柴油机，额定功率1200kw,额定转速500转/分，燃油消耗率208g/kw.h.(配GWC30型

4、齿轮箱，齿轮箱的速比有：32 2.06,2.54,3.02,3.57,4.05,4.95 等，请自选)。辅机：用2台X6105C柴油发电机组，额定功率为150kw。装卸设备：船上配备2台自吸式离心油泵，150CYZ-A-45,流量为150吨/时, 电动机功率为37kw，油管进出口径为100(mm)。8、定员级别驾驶部轮机部小计船长级船长1人轮机长1人2人高级船员大副1人大管轮1人2人干部级船员二副1人二管轮1人 电机员1人3普通船员水手4人机工1人6人厨工1人总计8人5人13人说明：普通船员双人间、上下铺9、舾装锚泊、舵机、消防、救生、厨卫、仓储备品按相应规范和规则配齐。二、主尺度论证1、母型

5、船资料本次2600吨油船设计采用的母型船是宁波东方船舶设计有限公司设计的3500 吨级近海油轮，试航航速为11节，载重量为3500吨船型：单桨，流线型舵，支架尾，柴油机驱动，尾机型钢质近海油轮总 长L =88.8moa方形系数C =0.8104b半进角31.5 度设计水 线L =84.2mw1棱形系数C =0.8135p主机型号广柴 6320Zcd-4垂线间 长L =81.8mpp舯剖面系 数C =0.9962m额定功率1800Ps型 宽B=13.66m水线面系数C =0.921w额定转速500r/min型 深D=6.9m排水量A=5027t试航速度11kn平均吃 水T =5.4mm浮心距舯X

6、 =+1. 376mb载油量3350 吨2、排水量初步估算(a) 人员及行李、食品、淡水重量估算人员重量：65kg(共13人)；行李重：60kg；食品每人每天：4kg；淡水每人每天：70kg。续航时间=3000n mile/llkn*24=11.5 天船员及行李、食品、淡水重量 W = (65 + 60) xl3 + (4 + 70) xl3 xll.5 = 12.7t1(b) 燃油重量估算船上所携带的燃油由以下公式求：W 二 0.001g t k2 0式中 W 总的燃油储备量;2g 包括一切用途在内的耗油率，此处取为主机耗油率g的1.13倍;0r r主机持续功率;R续航力;V服务航速；St航

7、行时间二R/ vs (h)；k考虑风浪影响而引起航行时间增加的燃油储备系数，此处取1.15 (1)主机g =0.195 kg/KW *hrP=1200kW；Sg =0.220kg/KW *h0R=3000n mileV =11 knS计算得W =73.39t21辅机+发电机g= 0.195 kg/KW *h P=37 kW （辅机:油泵）SR=3000 n mileg= 0.220 kg/KW *h +150kWx2+60 （发电机）=397kW k=1.15V =11 knSk=1.15计算得 W =27.31 w = W + W =100.7t2 21 2222(c) 滑油重量估算主机滑油

8、储备量可用下式计算:式中&比例系数，此处取4%W =4t3(d) 备品及供应品重量估算参考母型船取W =7.0t4(e) 载重量DW=2600t(f) 载油量设计船载重量DW即为以上四项及载货量和即 W 二 DW - (W + W + W + W )二 2475.61 (实取 24761)C1234利用载重量系数法估算根据资料，该油船耳可取0.65；载重量DW=26001。所以dwA =DW/q =2600/0.65 =4000t1dw3、主尺度初步确定(1) 船长的选取选取船长应考虑主尺度的限制，浮力，快速性，总布置，经济性，耐波性，操纵 性，抗沉性的影响。综合船长对船价及燃料开支的不同影响

9、，民用运输船从船舶经济性角度常选取一 个最有利的船长，称为经济船长。实船设计选取船长时，除主尺度限制条件必须满足外，往往着重考虑浮力、快速 性、总布置和经济性。在确定船长时，满足布置要求和使用条件的情况下，尽量 以快速性和经济性为主的最小船长。关于船长的选取可以用以下公式：L = L (A/A )13，其中L为母船长，pppp00pp0A 母船排水量取为 50271,得 L 二 81.8 x (4000/5027)1/3 二 76mopp(2) 船宽的选取选取船宽应考虑主尺度限制，稳性与横摇，总布置，浮力和经济性，快速性。通 常，选取船宽时除必须满足主尺度限制条件外，要着重考虑初稳性、总布置与

10、浮 力。B 二 B (A / A )1/3关于船宽的选取通常用以下公式：00丿，其中B为母船宽，A 母船排水量取为 50271，得 B = 13.66x (4000/5027)1/3 二 13m0(3) 吃水的选取选取吃水应考虑主尺度限制，浮力，快速性与经济性。关于吃水的选取通常用以下公式：T二T (A/A )1/3二5.4x(4000/5027)1/3二5m0 0(4) 型深的选取选取型深时应考虑舱容与总布置，甲板上浪与抗沉性，稳性，强度与经济性。实 船设计中型深的选取，除一般要满足建造规范对L/D、B/D的要求外，唱根据 船舶类型的不同作不同的处理：对于载运重货的最小干舷船，按满足载重线规

11、范 的最小干舷来确定型深；对于载运轻货的富裕干舷船，则按舱容要求确定型深； 布置地位型船、小型船舶一般按总布置要求选型深；小型海船，从船舶安全性考 虑，一般选取适当大的型深，同时可考虑加固定压载降低重心以改善船舶大角稳 性、抗沉性和甲板上浪。关于型深的选取通常用以下公式：D二Do(Lpp Lpp严=6.9 x (76/81.8)5/3 二 6.1m(4)方型系数的选取选取方型系数应考虑浮力，快速性与耐波性，经济性，总布置。船摸实验表明，对于Fr 0.18 0.20的中速运输船，在Fr 一定的情况下，存在一个阻力最低的Cb和一个引起阻力显著增加的临界C，实船的C常大于阻力最佳的C而接近于临bbb

12、界C，这是船舶尺度较小，重量较轻，船价较低，同时阻力增加亦不大，耗油b较为节省，实船的这一C值称为经济方型系数。bq = A /kp LBT关于方型系数的选取通常用以下公式：=4000/(1.008 x 1.025 x 76 x13 x 5)=0.784、重量校核(1)空船重量估算母型船资料：母型船的空船重量等于5207-3500=17071钢料重量为990.061舾装重量为426.751机电设备重量为290.191主机额定功率为1707KW(a) 钢料重量W 二 C Ah hC 可根据母型船选取，C二W /A二990.06/5207二0.19hh h0 0W 二 C A 二 0.19 x 4

13、000 二 760th h(b) 木作舾装重量W = C Ah fC 可根据母型船选取，C二W /A二426.75/5207二0.082fff 0 0W C0.082 4000 328tf f(c)机电设备重量290.19t取与母型船重量相等，WmWWWhfmLW取5%重量储备，空船重量1(760 328 290.19) (1 5%)4、性能校核与主尺度调整(2)主机与航速估算23V3250273 1132951323.81385tPC设计船航速初选P=1200KW1200 295V ：1200 j5 11kn9kn 符合要求 4000；(3)重力与浮力平衡校核DWLW1 1 1载重量 400

14、0 13852615t(2615-2600) 26000.58%1%不需要修正主尺度主尺度为 L=76m B=13m T=5m D=6.1m C=0.78 =4000t(4)舱容校核油舱容积：V LAKtc c c cL 货舱长度:本船取为52m; A 船中处货舱横剖面面积：货舱区不设边舱cc时，A B(D h )，其中h为双层底高度；cDD散货船K = 0.135 + 1.08Ccb杂货船K = 0.175+1.08Ccb双层底高度h =B/15=13/15=0.87,这里取为h =1m，则DDA B(D h ) 13 (6.1-1) 66.3m 2cDK =0.175+1.08x0.78=

15、1.02cV =52x66.3x 1.02=3517m3td取 2% 的网损，贝V : Vtc 二（1 - 2；）Vtcl 二 3446m3新船所能提供的货油舱的容积为：V =3446m3tc所需的货舱容积，根据公式：V = W卩/Kcc c cV 货舱所需的型容积（m3 ） ； W 载油量（t）24761；卩一货物的积载因数 ccc（m3/1） K 型容积利用系数液货（如原油、成品油等）的积载因数等于密度 c的倒数，本船的货物为成品油，其密度为0.81 g/cm3，积载因数为1.23m3/1,容积折扣系数取0.9.V =2476X 1.230.9=3383 VV =3446 （舱容满足要求）

16、ctc（5）船型系数估算（参考母型船）方形系数C、C、C和Cbbw wpmC =0.78 C =0.9210 C =0.9962,取与母型船一致bwmC = C / C =0.78pbm（6）初稳性与横摇周期估算稳性校核包括初稳性和大角稳性，在主要尺度确定时通常只校核设计 船的初稳性是否满足要求。初稳性高度的估算按初稳性方程式进行GM = Z + BM Z -5hbg浮心高度Z *T，横稳心半径BM*B2/d，重心高度Z *D。 bg由于资料较少故采用经验公式估算：GM 二aT + a B2/T-gD （T 为吃水 d=5m）12Ca = w1 C + Cw b0.92100.9210 + 0

17、.78=0.540.9210211.4 x 0.78=0.095C 2a = w211.4* CbZ = : D =0.7X6=4.2mgGM = 0.54 x 5 + 0.095 x 132/5 - 4.2 = 1.7m代入数据解得：GM =1.7m0.15m,满足要求IB 2 + 4 Z 2 横摇周期由公式T二0.58f-+0 GMf -/d二13/5二2.6 2.5时的系数根据设计原理表4-4得f二1，则1132 + 4 x 4.221.7犷。58 X；= 6.9S小结：根据以上计算可认为：L =76m, B=13m, T=5m, D=6m, Cb=0.78, =4000t 的方案能满足

18、任务书的要 pp求。故可按此进行型线设计以及总布置图设计，利用TRIB0N软件进行型线光顺, 再利用maxsurf软件作静水力性能分析，阻力估算，操纵性分析及航速预报等, 并对船舶各项性能作较仔细的校核，最后调整并确定设计船的主要要素。总 长L =83moa吃水T=5m棱形系数C =0.78p垂线间长L =76mpp排水量=4000t横剖面形系数C =0.962m型宽B=13m排水体积=3902 m3水线面系数C =0.9210w型深D=6m方形系数Cb= 0.78设计船长：垂线间长：76， B=13， D=6 母型船：垂线间长：81.8，B=13.66, D=6.9 比例缩放：76/81.8

19、=0.929，13/13.66=0.952,6/6.9=0.870总 长L =88.8moa方形系数C =0.8104b半进角31.5 度设计水 线L =84.2mw1棱形系数C =0.8135p主机型号广柴 6320Zcd-4垂线间 长L =81.8mpp舯剖面系 数C =0.9962m额定功率1800Ps型 宽B=13.66m水线面系数C =0.921w额定转速500r/min型 深D=6.9m排水量A=5027t试航速度11kn平均吃 水T =5.4mm浮心距舯X =+1. 376mb载油量3350 吨满载出港：货物100%，油水100% 满载到港：货物100%，油水10% 压载出港：空

20、船，油水100%压载到港：空船，油水10% =+1.376m整船重量：40001，4.6，1.376，0空船 1400，4.7，1.376，0油水重量：124 载油2476，=2600自由液面：3x4.7x7100.7 5.4x2.3x5.212.7 4.2X1.3X2.743X1X1首尖舱压载：68.28*2 3.78535.272燃油55.02*24.133-24.655清水12.95*26.183-37.803滑油3.210.605-31.330合计：1631.98压载N0.2159.27*22.02812.495压载NO.3159.39*22.027-0.700压载NO.4152.69*22.084-13.62Nd M代i卩京（S就購3卩血FBM（L）程