6000吨近海油船设计(本科毕业论文)

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1、江苏科技大学继续教育学院本科毕业设计（论文）毕业设计（论文）6000T近海油船设计 2013届毕业设计任务书学院： 专业： 班级： 学生姓名指导教师职称课题名称6000T近海油船设计课 题 工 作 内 容6000T近海油船设计(1) 毕业设计任务书分析；(2) 全船设计说明书；(3) 船舶主要要素确定；(4) 船舶型线设计；(5) 静水力计算；(6) 船舶总布置设计；(7) 阻力计算及螺旋桨设计；(8) 舵设计；(9) 干舷和舱容要素的计算及校核；(10) 舾装设备的确定；(11) 稳性计算及校核。指标（目标）要求1. 1.5万字毕业设计论文一份；进程安排毕业设计自2013年5月4日至2013

2、年6月20日进度安排：1. 5.4-5.10 查阅资料、调研，完成开题报告；2. 5.11-5.20 初稿；3. 5.21-5.29 二稿； 4. 5.30-6.09 定稿；5. 6.10-6.20 毕业答辩。主要参考文献1 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册（总体分册）。北京：国防工业出版社，19982 顾敏童.船舶设计原理.上海：上海交通大学出版社，2003王肇庚、龚昌奇编著.运输船舶设备于系统.人民交通出版社3 朱美琪、潘伟文、李树范编.运输船舶特点.大连海运学院出版社.4 蔡岭梅、王兴权、杨万柏编.船舶静力学.人民交通出版社.1995.105 王国强、盛振邦编著.船舶推进.武汉理工大

3、学出版社.6 冯恩德、席龙飞编.船舶设计原理.大连海运学院出版社.2003.77 吴永富、杨家其、方芳编.国际集装箱运输与多式联运.人民交通出版社.8 船舶与海上设施法定检验规范（国内航行海船法定检验技术规则）.中国海事局。20049 船舶设计实用手册总体分册中的第七章油船10 BSRA图谱（远洋运输单桨船船型系列试验英国船舶研究协会11 日本运输技术研究所AU型螺旋桨设计图谱12 中华人民共和国船舶检验局.船舶与海上设施法定检验规则（国内航行船舶法定检验技术规则）. 北京：人民交通出版社，200413 中国船级社.钢质海船入级与建造规范（2004）.北京：人民交通出版社，200414 船舶设

4、计实用手册编辑委员会.船舶设计实用手册（第一分册）。北京：国防工业出版社，1962实习地点起止日期2013.5.4-2013.6.20系主任： 指导教师： 赵东 摘 要 本文阐述了6000T近海成品油船的设计。内容包括任务书分析，主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，舱容和各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计等。整个设计过程以货舱舱容、稳性、操纵性和经济性为中心。确保设计的船具有足够的舱容，改善设计船的稳性和操纵性，同时具备良好的经济性。设计船的主要数据如下：总长Loa=108.3m,两柱间长Lpp=103m,设计水线长Lwl= 105.33m, 型宽B=17m,型

5、深D=7.9m,吃水T=6.4m,排水量=8415t , 浮心纵向位置Xb= 0.538m(舯前)，方形系数Cb=0.73，棱形系数Cp=0.738，舯剖面系数Cm=0.989，水线面系数Cw=0.850，货舱容积VC=8281.409m3。 关键词：6000T近海油船；任务书分析；设计目 录绪 论11毕业设计任务书分析21.1设计要求21.1.1 船型,航区及用途21.1.2 载重量21.1.3 船级及规范21.1.4 航速,续航力21.1.5 主机,辅机及燃料21.1.6 设备21.1.7 船员编制及配置31.1.8 确定设计船主要要素31.1.9 型线设计31.1.10 总布置设计31.

6、1.11 性能校核31.1.12 稳性计算31.1.13 完成功率、螺旋桨计算书及预报航速31.1.14 最小干舷计算31.2 调查报告31.3 对本船的简要分析32 全船设计说明书52.1船型及用途52.2船级及规范52.3 载重量52.4 主尺度52.5 主要船型及系数52.6 稳性及干舷62.7 舱容62.8 主要舱室布置62.9 船体结构62.10 推进设备62.10.1 主机62.10.2 减速齿轮箱72.10.3 螺旋桨72.10.4 舵设备72.11 其它设备72.11.1 锚设备及系泊设备72.11.2 航行信号设备72.11.3 救生、消防设备82.11.4 其他83 船舶主

7、要要素确定93.1 主要要素估算93.1.1（第一次近似估算）93.1.2 估算93.1.3 LPP估算93.1.4 傅汝德数估算103.1.5 B、D、T估算103.1.6 估算103.2 性能校核103.2.1 排水量校核113.2.2 航速校核113.2.3 稳性校核124 船舶型线设计144.1概 述144.2 BSRA型线改造144.2.1 型线特征144.2.2 主要参数确定154.2.3 型线改造164.3 手工绘制型线图175 静水力计算205.1 计算结果205.2 计算结果分析与设计优化206 船舶总布置设计216.1 总布置概述216.2 主船体舱室划分216.3.2 居

8、住舱室的布置226.3.3 公共处所的布置226.3.4 交通路线的布置236.4 船舶设备的布置236.4.1 锚泊设备236.4.2 航行信号设备246.4.3 舵设备246.4.4 救生、消防设备的布置246.5 纵倾调整256.5.1 意义256.5.2 调整典型载况257 阻力计算及螺旋桨设计267.1 阻力计算267.1.1 设计船主要要素267.1.2 计算过程267.2 螺旋桨图谱设计287.2.1 设计螺旋桨时应考虑的若干问题287.2.2 设计过程298 舵设计338.1 概述338.2舵主要要素的确定338.2.1 舵的类型338.2.2 舵的面积338.2.3 舵的展舷

9、比349 干舷和舱容要素的计算及校核359.1 干舷计算及校核359.1.1 船舶的主尺度及系数359.1.2 计算及校核过程359.2 舱容要素计算及舱容校核379.2.1 舱容计算379.2.2 舱容要素计算3810 舾装设备的确定4010.1 锚泊和系泊设备4010.1.1 锚设备4010.1.2 锚链舱的容积4010.2 救生、消防设备4010.2.1 救生设备4110.2.2 消防设备4110.3 本船配有的航行设备4110.4 本船配置的航行信号设备4111 稳性计算及校核4211.1 典型载况计算4211.2 稳性计算及校核4311.2.1 浮态、稳性、横摇周期、横摇角的计算44

10、11.2.2 大倾角稳性校核45结束语50致 谢51参考文献52绪 论沿海成品油运输历来在国民经济中占有重要地位，但我国成品油供需存在地区间的不平衡，形成了“北油南运，西油东进”的格局。为缓解成品油运输压力，提高成品油运输的经济性和安全性，迫切需要开发新型成品油船。本论文是毕业设计的一个重要组成部分，它包括了设计中的重要计算过程，以及部分重要设计步骤。毕业设计是我们大学学习生涯中重要的一环，是我们学习新的知识，对以往所学知识的应用及检。不断的发现问题，解决问题，提高我们实际应用知识的能力。这对我们将来学习和工作都有很大的帮助。本船为6000T近海成品油船。本船的设计，总体上满足设计所需的要求。

11、全文内容包括任务书分析，主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，舱容和各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计等。整个设计过程以货舱舱容、稳性、操纵性和经济性为中心。确保设计的船具有足够的载货量，改善设计船的稳性和操纵性，同时具备良好的经济性。设计船的主要数据如下：总长Loa=108.3m,两柱间长Lpp=103m,设计水线长Lwl= 105.33m, 型宽B=17m,型深D=7.9m,吃水T=6.4m,排水量=8415t , 浮心纵向位置Xb= 0.538m(舯前)，方形系数Cb=0.73，棱形系数Cp=0.738，舯剖面系数Cm=0.989，水线面系数Cw=0.850

12、，货舱容积VC=8281.409m3。 全文用确凿的数据和丰富的图表对以上内容进行了说明，对6000T近海成品油船的设计做了全面的阐述，内容丰富而具体。尽管在设计的过程中，尽了自己最大的努力，但是由于水平和经验有限，难免出现缺点和不当之处。因此恳切的希望各位老师批评和指教，提出宝贵的意见。11 毕业设计任务书分析1.1 设计要求1.1.1 船型,航区及用途本船为钢质、单甲板、双壳、双底，单机单浆，柴油机驱动的尾机型一级成品油散装运输船。主要航行于大连港至上海港之间，以及沿途的各个港口之间，以长江中下游A级航区为主要航段。主要装运闪点不超过60,雷特蒸气压低于大气压的成品油。1.1.2 载重量本

13、船载重量为6000吨。1.1.3 船级及规范本船按”CCS”登记入级,设计应满足现行”CCS”钢质海船入级与建造规范、”GMSA”，船舶与海上设施法定检验规则(国内航行海船法定检验技术规则)及相应法规对油船的要求。1.1.4 航速,续航力船舶在满载状态，服务航速下的续航力4000nmile。航速：本船满载试航速度不低于13kn/h。1.1.5 主机,辅机及燃料主机、辅机拟采用低油耗国产或引进专利国内生产柴油机，其型号与功率由设计者按设计要求自行选定。1.1.6 设备锚、系泊、舵装置、工作、救生、消防、防污染及航行信号等设备根据规范要求及实际需要配置。1.1.7 船员编制及配置船员按本船吨位及海

14、事局规定定编。船员舱室布置：高级船员为套间，其余船员按单人间和双人间设置。公共场所布置一个综合厅、餐厅、公共卫生间等。1.1.8 确定设计船主要要素根据设计任务书，通过分析，确定船舶主要要素。1.1.9 型线设计按型船改造、图谱或自行设计等方法进行型线设计并提交相应图纸。1.1.10 总布置设计按照制图标准完成设计船总布置图纸一套。至少完成一个液体舱的舱容要素曲线计算。1.1.11 性能校核1.1.12 稳性计算至少两种典型载况完整稳性计算。1.1.13 完成功率、螺旋桨计算书及预报航速1.1.14 最小干舷计算1.2 调查报告经展开，就设计题目进行资料调查，了解一些型船资料以及油船运输业的前

15、景，设计任务的可行性分析，完成调查报告。1.3 对本船的简要分析在国民经济快速增长的大环境的带动下，货运量稳步增长，油类运输更是如此。沿海成品油运输历来占有重要地位，但我国成品油供需存在地区间的不平衡，形成了“北油南运，西油东进”的格局。为缓解成品油运输压力，提高成品油运输的经济性和安全性，迫切需要开发新型成品油船。又有资料显示，现在市场上由于各方面的原因最需要的恰恰是5000T10000T级的成品油船，因此，本船的设计有着深刻的现实意义和极大的实用价值。2 全船设计说明书2.1船型及用途本船为钢质、单甲板、双壳、双底，单机单浆，柴油机驱动的尾机型一级成品油散装运输船。主要航行于大连港至上海港

16、之间，以及沿途的各个港口之间，以长江中下游A级航区为主要航段。2.2船级及规范本船按”CCS”登记入级,设计应满足现行”CCS”钢质海船入级与建造规范、”GMSA”，船舶与海上设施法定检验规则(国内航行海船法定检验技术规则)及相应法规对油船的要求。2.3 载重量本船的载重量为6000吨。2.4 主尺度总 长: 108.3m 设计水线长：105.33m垂线间长： 103m 型 宽：17m型 深：7.9m 设 计吃 水：6.4m排 水 量： 8415t 2.5 主要船型及系数方形系数 ：0.73 棱形系数 ：0.738舯剖面系数：0.989 水线面系数：0.850浮心纵向位置：0.538m (舯前

17、)航速、续航力、及船员满载试航速度：13kn 续航力：4000 n mile船 员：20人2.6 稳性及干舷本船各项装载性能及破舱稳性均满足中华人民共和国海事局船舶与海上设施法定检验规则（国内航行海船法定检验技术规则2004）的要求。2.7 舱容本船全船共设置8个液货舱，设计载货舱容共计8281.409，满足设计舱容载货要求。2.8 主要舱室布置1）在#165船首设置首尖舱兼首压载水舱。 2）在船尾#-6# 3设有尾压载水舱，本船在货油舱区域两舷设置双壳。3）在#10#166肋位内设有高度为1.027m的双层底，分布于机舱区、货油舱区4）机舱设在#10#36肋位，Lm=15.6m。5）在#41

18、#51肋位设燃油舱。6）货油舱设在#56#158肋位。7）舵机舱设在#-6#3肋位。8）日用淡水舱设在#4#11肋位。其余布置参考总布置图2.9 船体结构本船采用纵、横混合骨架形式，首尾为横骨架式，中部货油舱区域为纵骨架式，全船肋距为600mm。货油舱区域设双层底。全船共设6道全通水密舱壁和一道纵向水密舱壁，将全船划分为8个液货舱。全船结构的骨材和型材按规范要求采用“A”级钢。2.10 推进设备2.10.1 主机 型 号：SL35MC 额定功率：3000kw 额定转速：210r/m 数 目： 1台重 量：5500kg 外形尺寸： 2.10.2 减速齿轮箱减速比：i=12.10.3 螺旋桨 盘面

19、比：0.311 桨 径：3.98m 螺距比：0.66 推进效率：0.583 叶 数：4 2.10.4 舵设备本船设流线型舵1只，面积及展弦比见后附舵设计2.11 其它设备2.11.1 锚设备及系泊设备本船首锚设A 3300kg霍尔锚3只，其中一只备用。设有档锚链，总长555m,其中左舷255m，右舷250m。设电动液压起锚机1台。2.11.2 航行信号设备1）船上的信号桅用于布置信号灯和航行设备的天线以及悬挂号旗和其他设备。其位置、高度按信号设备潜规的规定来确定2）本船配有的航行设备有磁罗经1台， 雷达1部，测深杆4根，测深锤2只，天文航海仪器有：船用时钟3只，秒表2只，光学仪器有双筒望远镜2

20、只，看图放大镜2只，温度计2只,无液气压计1只，倾斜指示器2只,海图仪器1。3）本船配置的航行信号设备有:桅灯1只,左舷灯1只,右舷灯1只,艉灯1只,锚灯2只,红色环照灯2只,白环照灯1只,黄闪光灯1只,红旋转闪光灯1只； 锚球3只,中型号笛1只,号锣1只,大型号钟1只,国旗(3号,4号)各1面,5号国旗2面,国际信号旗(3号,4号)各1套,红旗1面,手旗1面。2.11.3 救生、消防设备1）救生设备本船配有救生圈10只，其中带救生浮索救生圈5只，带自亮浮灯救生圈2只，带自亮浮灯及烟雾信号救生圈3只。胀式救生环2只。旅客救生衣16件。 2）消防设备消防员装备4套，包括防火服，消防靴和手套、头盔

21、，手提安全灯，消防斧，储压式呼吸器，储压式备用氧气瓶，耐火救生绳等。货油舱及甲板设泡沫灭火系统及水灭火系统。甲板设降温撒水管系。2.11.4 其他罗经甲板上设有灯桅、雷达、磁罗经等号笛。3 船舶主要要素确定3.1 主要要素估算3.1.1（第一次近似估算）近年来，有增大趋势708所公式：建议k取1.01.02，取1.0得：3.1.2 估算3.1.3 LPP估算（1）m3C根据兰伦水池试验资料修正后建议：C取7.09（2）船舶设计使用手册统计公式：（3）低阻船长（4）统计回归公式：另通过对1971-2001年建成的293条成品油船统计数据对比，船长缩短、减小，B、D均有增大趋势，、B/T、D/T增

22、大。（5）取3.1.4 傅汝德数估算3.1.5 B、D、T估算据统计资料显示5000-10000T，据对统计资料中4000吨-35000吨油船及部分6000吨级成品油船数据的统计回归插值得：B=17md=6.4mD=7.9m3.1.6 估算据亚历山大公式：，C建议取1.08，取1.0033.2 性能校核3.2.1 排水量校核（1）钢料重量；油船取80kg/m3A1：干舷修正，油船取0.96A2：甲板层数修正，单甲板取1.0A3：上层建筑修正，取1.02A4：航区修正，无需水区加强，取1.0（2）木作栖装重量建议成品油船取2.65（3）机电设备重量海军系数法：（型船）设计船，取3000t所以，符

23、合设计要求。3.2.2 航速校核根据瓦特生公式，N为螺旋浆转速r/min=1.063符合设计要求。3.2.3 稳性校核1）重心高度估算船体钢料重心同度考虑快速必性本船加球首，则，则栖装重心高度为相当型得即型深加上层建筑容积除以甲板面积：考虑初步计算取D为型深：机电重心高度载重量重心高度，根据型船公式：油船取：2）初稳性估算根据静力学：又m3)横摇周期估算根据CMSA船舶与海上设施法定检验规则横摇自摇周期：f根据CMSA规则表2.1.8得f=1.014 船舶型线设计4.1概 述船体型线是关系船舶技术经济性能的全局性设计项目之一。主尺度确定之后，型线设计应与总布置设计互相配合进行。正式的型线图是后

24、续的结构设计性能计算的依据。型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、稳性、耐波性等性能，同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。因此，型线设计必须考虑到下述三个方面：（1）要保证设计船具有良好的航运性能一般来说，除了应具有足够的浮力之外，主要还应从快速性、耐波性、稳性、及抗沉性上来考虑船体水下部分的型线；同时水上部分的外形和尺寸也很重要，力求做到船体水下和水上两部分型线在几何上的合理配合。（2）应满足总布置的要求包括需要的甲板面积、船舱尺度、舱口尺寸、机舱和设备的布置、浮态调整等总布置的要求。在总布置和性能相矛盾时，应适当降低对某些性能的要求，以照顾布置上的经济、合理、实用和安全。（3）考虑结构合

25、理、简易，达到施工、维修方便在型线设计中考虑船舶性能、总布置、结构、工艺等要求时，首先要根据不同类型船舶的不同使用特点，综合权衡。另外，设计中可参照优秀的母型船型线，并按设计船要求用适当的方法作适当的修改。型线设计的方法概括起来有三种：自行设计法、改造型线法、应用系列型线。实际上，各种方法不能截然地分开。自行设计法也要广泛利用型船和系列型线资料，改造型船法也要体现设计者的主观意图。结合设计任务书上的要求，考虑到本船的具体情况，在本次的设计中采用图谱法设计。4.2 BSRA型线改造4.2.1 型线特征BSRA系列的基本母型虽然是相互独立的，但其横剖面形状基本一致，属于中V型。船底舭部略有升高，侧

26、面轮廓线其尾部为巡洋舰尾，首柱在水下切除较多。首轮廓线在Cb0.7 时随Cb的不同而有所变化，而且浮心位置的变化对其也有影响。参数变化范围：方形系数：=0.550.85。浮心纵向位置：在标准浮心位置前后约-2-2（%Lpp）范围。宽度吃水比：B/D=2.0-4.0.长度排水体积比：。Fn=0.12-0.274.2.2 主要参数确定1 ）确定根据诺基德公式：当Fn0.24时，经济的值为：另据船舶设计实用手册式5.2.8.5，适用于Fn0.178-0.327沿海船。由船舶设计原理图6.2.2最佳Cp与Fn的关系图得Fn=0.21,Cp=0.69-0.74查图6.2.3,Cb,Cm,Cp关系曲线得已

27、知Cb0.71，得Cm=0.989,得2） LCB确定最佳浮心位置纵向位置Xb查图6.24，由做全船总布置草图得又标准BSRA中，LCB0.70%Lpp与标准值之差-0.34Lpp.(舯前)4.2.3 型线改造1） 船舶主要要素总 长: 108.30m 设计水线长： 105.33m垂线间长：103.00m 型 宽：17.00m型 深： 7.90m 设 计吃 水：6.40m排 水 量： 8415. t 浮心纵向位置：0.538m 方形系数 ： 0.73 棱 形 系数：0.738舯剖面系数：0.989 水线面系数：0.8502）LCB与标准值的差别 LCB=1.407552=0.36%Lpp.标准

28、BSRA中，LCB0.70%Lpp与标准值之差-0.34Lpp.(舯前)3） 把基本线型调整到所要求得LCB值。从图62上Cb=0.71处读取LCB移动1视各站的移动量，乘以偏移系数，所得变量列于下表：表4.1 LCB改变0.34Lpp各站所需移动的量值站号偏1%偏0.34%型线图显示数据尾垂线00.05300.01800.12011/40.17600.05980.39891/20.41200.14010.93393/40.64700.22001.466510.92900.31592.10571 1/21.28700.43762.917221.68400.57263.81712 1/21.98

29、800.67594.506132.15400.73244.88243 1/22.25900.76815.120442.31700.78785.251952.35700.80145.342562.35700.80145.34256 1/22.35700.80145.342572.20300.74904.99357 1/22.06300.70144.676181.77300.60284.01888 1/21.39400.47403.159790.94800.32232.14889 1/40.66900.22751.51649 1/20.46800.15911.06089 3/40.27900.09

30、490.6324首垂100.11200.03810.25394）绘制草图5）测量并记录标准型值4.3 手工绘制型线图在静水力计算完成后（第五章将详细阐述）即可绘制正式的标准型线图（1) 画格子线本次采用电子版的格子线。（2)画横剖面图横剖线图是绘图中的重点、难点。最好的方法是先用一张白纸做出横剖线图，便于以后的修改。根据上述从图谱中得到的设计船的标准水线的取值绘出1各条标准水线，然后，再根据各站的半宽值绘制出本船的各条横剖线。在绘制过程中，严格遵守从图谱中获取的各站半宽值，特别是水下部分的型值，如果在绘制横剖线时，为了保证型线的光顺性与协调性可以适当地修改设计船水上部分的型值。在绘制完各条横剖

31、线后，再在该横剖线图中重新绘制出各条水线，根据本船的设计吃水和型深的实际特点，本船共设10条水线，其中水上部分2条。这样就可到各条水线在每一站上的半宽值，以便在后面绘制半宽水线图。（3)绘制侧面轮廓线、甲板平面轮廓线绘制侧面轮廓线，包括船舶的首尾侧面轮廓线、船底线和舷弧线，在设计中主要是参考型船的首尾形式，并且前面已经分析了本船的首尾形状及船底形状，结合设计船的自身特点自行绘制。甲板平面轮廓线是指甲板边线的水平投影，它反映甲板的面积大小及首尾部分的形状。由于本船为货船，因此甲板平面轮廓与总布置尤为重要，应结合货舱口尺度、设备的布置、甲板作业和装卸货物等要求加以考虑。在设计时，先对船舶的大概布置

32、做一个草图，按总布置的要求进行设计。（4)画半宽水线图对应横剖面图中各条水线与各条站线的交点的半宽值，用纸条在半宽水线图上描绘出各点，并光顺连接，做出半宽水线。（5)在纵剖线图上做出三条纵剖线。（6)画横剖面图根据已光顺的横剖线图、半宽水线图和纵剖线图，由投影关系做出型线图中的横剖线图。（7)检验、量型值、标注画斜剖线，检验已做出的型线图 对不光顺及投影关系不正确的地方进行修改，以达到型线图的要求“关顺性、一致性、协调性”。检验完毕后，在图上读出型值，并对图纸进行标注。型值表：水线平底线ABCDEFGH满载JK满载吃水6.5米时，在龙骨线上的高度0.50001.00001.50002.5000

33、3.50004.50005.40006.40007.50008.5000尾垂线00.00090.00100.00120.00130.00130.00150.00290.17991.95033.22573.89321/40.12890.17090.25080.25170.30140.30660.64341.59842.99874.25164.90321/20.12610.51130.63960.76731.02161.29081.81642.83933.97295.07255.74633/40.13160.93701.25691.40011.78792.29862.94153.94194.870

34、25.85206.393610.21521.36721.77922.12272.68293.27344.00454.87415.68346.44096.98521 1/20.43462.44813.14813.64884.41455.05315.74356.41206.93397.42437.582320.96423.76814.49825.11915.89386.52727.05327.46557.77368.00438.10072 1/21.99885.03045.87036.31917.10417.64867.91538.02218.13318.27238.388033.44716.24

35、217.10207.54508.00968.26268.34848.44148.48768.49568.50003 1/24.89597.14327.74008.08868.38278.47198.47518.47908.49298.50008.500046.04277.68728.13288.42248.50008.50008.50008.50008.50008.50008.500056.75458.05368.39628.50008.50008.50008.50008.50008.50008.50008.500066.44377.89868.33898.48818.50008.50008.

36、50008.50008.50008.50008.50006 1/25.57867.45228.01808.29708.49288.50008.50008.50008.50008.50008.500074.13936.66667.38347.86008.28958.47858.48838.49378.49418.49678.50007 1/22.36665.38866.38266.98397.65708.02658.25268.29098.34338.38588.388881.07213.95515.07355.69976.47067.00387.33987.53997.71727.87257.

37、96268 1/20.44852.68713.69954.25394.98085.40595.73756.03146.30376.57216.844690.23221.77762.49922.93263.41113.56163.72333.89264.22274.69895.20709 1/40.19651.41791.97452.29612.55042.56182.65222.80592.99623.55024.14949 1/20.15521.07311.50661.65081.73401.76281.78341.80621.92482.43622.94599 3/40.11620.730

38、21.18141.32861.31490.93180.86120.90711.03561.41521.7813首垂线100.00000.63460.89831.01451.05110.43320.17040.01200.02400.63670.86105 静水力计算5.1 计算结果型线绘制完成之后，将各站型值量出，通过电算得出静水力计算结果。看对应的设计参数是否满足电算的结果，如不满足，需对型线进行修改。本船电算详细结果如附录（四）所示。其主要结果如下：TDZBXBCBCWCMCP6.48439.0773.4330.5380.730.8500.9890.738SXFZMZMLD/CMM/CM1

39、487.481-1.3847.200127.73715.338101.8465.2 计算结果分析与设计优化与自己初步计算结果对比可见，此次设计比较成功，但由于各个方面的原因，误差还是存在的，甚至有些参数误差较大，但本人认为均在可以接受范围之内，如有不妥，望老师予以指正批评。6 船舶总布置设计6.1 总布置概述总布置设计是船舶中极为重要的一环，船舶的总体布局对船舶的使用效能和航行性能均有重要影响。在选择和确定船舶主要要素时，对特定的总体布置方案，通常要绘制总布置草图。船舶主要尺度或排水量的确定，主要是根据各船的总布置草图来进行的。由总布置所确定的船舶各项重量的分布，影响到船舶的纵倾、横倾及船舶重

40、心高度，从而影响到船舶的浮态和稳性。货船容积，甲板地位是否足够，各项设备布置是否合理，货物及交通路线是否方便等等，直接影响到船舶的使用效果。总布置设计所遵循的基本原则为：1）应最大限度的提高船舶的使用效能。对货船首先应保证货舱容积，注意提高装卸效率。2）应保证船舶有良好的适航性与安全性。3）应注意结构合理性，以提高船舶的结构强度。4）注意便于制造、修理、检查、保养以及设备的更换，船上各处所应有良好的可达性。5）布置居住及工作舱室时，要注意考虑工作的需要，又力求缩小差别。6）总体布局和总布置设计要结合建筑学和美学的要求。总布置设计是实践性很强的工作，需注意和借鉴一切成功的实践经验。同时总布置设计

41、更是创造性很强的工作。本船的总布置设计参考型船，在型船的基础上加以改造。总布置设计的内容包括：1）对船舶主体及上层建筑进行总体规划，结合建筑学和美学的要求。2）调整船舶的浮态。3）布置船舶舱室及设备。4）规划及设计交通路线。5）应注意结构的合理性，以提高船舶的结构强度。6.2 主船体舱室划分根据钢质海船入级与建造规范的要求，由本船的实际情况出发，分别设尾尖舱舱壁、机舱舱壁、燃油舱舱壁、靠近船首的压载水舱舱壁和首尖舱舱壁七道舱壁。在#165船首设置首尖舱兼首压载水舱。 1）在#165船首设置首尖舱兼首压载水舱。 2）在船尾#-6# 3设有尾压载水舱，本船在货油舱区域两舷设置双壳。 3）在#10#

42、166肋位内设有高度为1.027m的双层底，分布于机舱区、货油舱区4）机舱设在#10#36肋位，Lm=15.6m。5）在#41#51肋位设燃油舱。6）货油舱设在#56#158肋位。7）舵机舱设在#-6#3肋位。8）日用淡水舱设在#4#11肋位。6.3 舱室及交通路线的布置在完成船舶总体布局与区域规划后，进入交通路线与舱室的布置。在进行舱室布置时，合理的组织、利用和分配空间，充分提高船舶有限空间使用率，尽量的扩大舱室的空间感。按照船员工种分层居住的要求即甲板部位条件的优劣和差异，将使用性质与要求各不相同的生活区和工作区作合理的规划，使舱室布置分区明确、布置紧凑、方便工作和生活、减少相互干扰。具体

43、参见总布置图。6.3.1 工作舱室的布置驾驶室设在驾驶甲板上，内布置有操舵仪、海图桌。海图桌设在驾驶室的后右侧。驾驶台前的船口用前倾式，有利于增加驾驶员的视野，减小盲区。舵机舱设在主甲板之下尾尖舱内，位于#-6-#3肋位。6.3.2 居住舱室的布置船员的居住舱室大多布置在各层甲板的外侧，舒适程度较高，且自然通风和采光良好。舱室内床布置方向不同，适合各种船员的喜好，在靠窗的一侧布置写字桌和软椅。这样采光较好的区域，形成学习、办公和交谈工作的角落。为了不防碍走廊的交通，所有的门都是向内开的。上甲板设有和舱室与内外走廊都相通的门，夏季室同时开启，可通风；冬季时关闭，可保温。6.3.3 公共处所的布置

44、休息室兼娱乐室设在主甲板上。厨房设在主甲板上主甲板右侧，便于各种管道的布置。厨房门采用钢制门，保证失火时，不会蔓延至机舱和船员舱室。浴厕室设在各层甲板的左居住舱室旁，且位于同一垂直柱体内，节省管路。卫生处与厨房相隔，内部应设置的大便器、小便器、洗手池、淋浴喷头的数量按舱室设备规范配置。6.3.4 交通路线的布置通道布置力求规则整齐。主甲板上的通道采用对称式，布置于机舱口围壁的左方。上甲板的通道与主甲板的通道上下对应，保证结构的连续性。梯道的设置依据各处所和用途的不同，有不同的种类。具体种类和形式见总布置图。且每一楼梯口处均设门，保证安全和舒适性。6.4 船舶设备的布置6.4.1 锚泊设备本船舾

45、装数N根据钢质海船入级与建造规范（2006） 夏季载重水线下的排水量，m；B船宽，m；h从夏季载重水线到最上层舱室顶部的有效高度，m；即：其中a从船中夏季载重水线到上甲板的距离，m； 各层宽度大于B/4的舱室，在其中心线处量计的高度，m；A船长L 范围内夏季载重水线以上船体部分和上层建筑以及各层宽度大于B/4 的甲板室的侧投影面积的总和，。计算得到N=1052.396则锚配备如下：本船首锚设A 3300kg霍尔锚3只，其中一只备用。设有档锚链，总长555m,其中左舷255m，右舷250m。设电动液压起锚机1台。锚链舱的容积可用下式进行计算：V=ead2/100式中：V为容积（m3），e为链长（

46、m）；a为系数，取0.001，d为锚链直径（mm），径计算：V=4.8m3而实际总布置中，锚链舱的容积满足要求。6.4.2 航行信号设备1）船上的信号桅用于布置信号灯和航行设备的天线以及悬挂号旗和其他设备。其位置、高度按信号设备潜规的规定来确定2）本船配有的航行设备有磁罗经1台， 雷达1部，测深杆4根，测深锤2只，天文航海仪器有：船用时钟3只，秒表2只，光学仪器有双筒望远镜2只，看图放大镜2只，温度计2只,无液气压计1只，倾斜指示器2只,海图仪器1。3）本船配置的航行信号设备有:桅灯1只,左舷灯1只,右舷灯1只,艉灯1只,锚灯2只,红色环照灯2只,白环照灯1只,黄闪光灯1只,红旋转闪光灯1只；

47、 锚球3只,中型号笛1只,号锣1只,大型号钟1只,国旗(3号,4号)各1面,5号国旗2面,国际信号旗(3号,4号)各1套,红旗1面,手旗1面。6.4.3 舵设备本船设流线型舵1只，面积及展弦比见后附舵设计。6.4.4 救生、消防设备的布置1）救生设备本船配有救生圈10只，其中带救生浮索救生圈5只，带自亮浮灯救生圈2只，带自亮浮灯及烟雾信号救生圈3只。胀式救生环2只。旅客救生衣16件。 2）消防设备消防员装备4套，包括防火服，消防靴和手套、头盔，手提安全灯，消防斧，储压式呼吸器，储压式备用氧气瓶，耐火救生绳等。货油舱及甲板设泡沫灭火系统及水灭火系统。甲板设降温撒水管系。6.5 纵倾调整6.5.1

48、 意义在总布置设计时，应该考虑使船舶在航行中具有适宜的浮态，以保证：1) 螺旋桨不至因超吃水或纵倾而增加搁浅与触礁的危险性2) 螺旋桨有一定的沉深，不至于在纵摇和垂荡运动中产生“飞车”现象而影响推进效率。3) 有一定的首吃水，船首在纵摇、垂荡中不至于出水或产生抨击现象。4) 船舶具有良好的航向稳定性和操纵性。5) 载荷和浮态的变化不至于对船舶强度造成危害。6) 由于本船的型线图在总布置图之前就已经完成，因此只能通过调整重心的纵向位置来调整浮态。6.5.2 调整典型载况本船主要考虑两种典型的载况：满载出港和空载到港满载出港时，保证船舶在满载吃水时处于正浮状态。空载到港时，保证必要的首吃水。首吃水

49、最小值为（2%3%）L,以避免首部抨击；尾吃水至少保证螺旋桨浸于水中。7 阻力计算及螺旋桨设计7.1 阻力计算船舶快速性问题是船舶航行速度与所需主机功率之间的关系问题。快速性好，就是阻力小，在满足航速要求的情况下所需主机功率小，或主机功率给定的情况下航速较高。确定了船型排水量以及船舶的主要的要素后，就可以进行阻力计算。7.1.1 设计船主要要素m37.1.2 计算过程（1）重线间长的基本船型的值.对于服务航速相对于尺度为的基本线型之阻力值，从图谱读取，对此基本船舶相应速度为：从基本阻力图谱上读取时=0.712（2）对非标准的宽度吃水比B/T和船长排水体积系数的修正由图70和72曲线中读取B/T

50、和的修正系数分别为：1.040；1.01（3）对非标准修正标准位置位于舯前0.70%,设计船位置为舯前0.36%，与标准位置偏差为-0.34%，故须对从基本船型所得进行修正，修正从图77曲线读取。非标准的修正系数为：1.0（4）垂线间长为121.92的设计船之值该值为基本线型之值与由得到的设计航速下的修正系数之积。（5）设计船之值由于船舶尺度的差异，还需把值从m修正到103m，可从图65或下式计算傅氏摩擦修正系数。其中，湿面积系数 可用以下两公式计算。1）=2.98+0.58为傅氏船长排水体积系数其残留标准误差为2）=1.88+0.941CB+0.766-0.086L/B =5.978其残留标

51、准误差为使用上述两个公式中任何一个所含的误差均在1%左右，在任何情况下不超过2%。121.92m和103m的傅氏表面摩擦阻力值“O”可从文献中得到，其中：用线性插值来取，得傅氏速去比系数： 则：裸体有效功率总阻力KN同理分别计算V=11，12、14时航速11121314功率(kw)673.9378991126.941548.496阻力(KN)119.2145172.32157.2 螺旋桨图谱设计7.2.1 设计螺旋桨时应考虑的若干问题1）螺旋桨的设计方法 一艘船舶各种螺旋桨的设计方法多为经验设计，即利用系列螺旋桨模型实验结果绘成的图谱进行设计，本船的螺旋桨设计采用MAU系列图谱进行设计。2）螺

52、旋桨的数目选择螺旋桨的数目应该综合考虑推进性能，振动，操纵性能及主机能力等各方面的因素，而这些因素之间常有矛盾现象，因此应根据船舶的具体特征来选取。通常参考型船来选取。本船设一只螺旋桨。3）螺旋桨的桨叶数的选取桨叶数目的选择应根据船型、吃水、推进性能、振动和空泡等多方面加以考虑。通常双桨船多采用三或四叶桨。从推进效率讲，在直径不受限制时，叶片少，则叶片见的相互干扰少；推进效率就越高。从船体振动看，叶片少的螺旋桨容易引起船体振动。选择叶数时要避免和船体或轴系发生共振，同时避免主机汽缸数、冲程数与叶数相等或恰为其整数倍。本设计船采用MAU系列螺旋桨，取四叶。4）螺旋桨转速降低螺旋桨负荷，提高推进效

53、率较好的方法是降低螺旋桨转速，但这会导致螺旋桨直径的加大。在选择螺旋桨转速时，除考虑螺旋桨本身效率外，还要考虑主机的类型、重量、价格、机器效率及齿轮箱传动比，此外，还要考虑船体和轴系的振动问题。7.2.2 设计过程1）已知船体的主要参数设计水线长：105.33mB=17mD=7.9mT=6.4m由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下表：航速11121314有效马力（kw）673.9378991151.31548.4962）主机参数型号：SL35ML额定功率3000KW(mm)W=5500kg3）推进因子决定（1）伴流分数：根据BSRA图谱通过对有关变量进行图形分析后，可以寻得许多等价的但具有

54、不同参数组合的简单回归方程，其中方程的残留误差为（2）推力减额分数按经验公式决定推力减额分数：取相对旋转效率为1.0船身效率4）可以达到最大航速的计算（1）取储备功率10%轴系效率尾机型则螺旋浆敞水收到功率（2）根据MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70的图谱列表计算如下表：项目单位数值假定航速1213148.28188.971959.6621Bp61.33350.2141.72Bp.57.837.066.46MAU4-4088.7581.575.6P/D0.60.6250.6430.5060.5350.56PTEkw1516.1651603.461677.97MAU4-5587.88

55、0.574.7P/D0.6230.650.6750.4930.5170.543PTEkw1477.2121549.1251627.03MAU4-708678.873P/D0.6550.680.7030.4750.5010.523PTEkw1423.2771501.1831567.103据上表绘制、P/D及对D的曲线(见附表)由曲线与船体满载有效功率曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋浆最佳要素P/D、D及。如下表所示：MAUP/DD4-4014.050.627874.020.5634-5514.020.6686.53.9850.5424-70140.6985.53.9330.523其中5）空泡校核根据伯利尔商船螺旋桨限界线，计算不发生空泡的最小盘面比。螺旋桨沉深：hc=（m）P0-PV=Pa+hs-Pv=10330+1025*3.7-174=13948.5kgf/m2计算温度: t=15,Pv=174 kgf/m2 PD=hp =104.63kg*s2/m4项目单位MAu4-40MAU4-55MAU4-70Vmaxkm/h14.0514.0214VAm/s4.9884.9764.969D