19000DWT散货船初步设计【开题报告】
- 格式:doc
- 大小:31.00 KB
- 文档页数:5
船舶开题报告船舶开题报告一、引言船舶作为人类最早的交通工具之一,承载着人们的贸易、旅行和探索梦想。
随着科技的不断进步,船舶的设计和建造也在不断创新。
本文将探讨船舶开题报告的相关内容,包括船舶设计原则、船舶材料选择、船舶动力系统等。
二、船舶设计原则1. 载重能力:船舶设计的首要目标是确保船舶能够承载所需的货物和乘客。
设计师需要考虑船舶的尺寸、形状和结构,以确保其稳定性和承载能力。
2. 航行性能:船舶的航行性能对于其效率和安全至关重要。
设计师需要考虑船舶的航行速度、操纵性、稳定性和抗风浪能力等因素,以确保船舶能够在不同的海况下安全航行。
3. 能源效率:随着对环境保护意识的增强,船舶设计也需要考虑能源效率。
设计师可以采用节能技术,如船体减阻、燃料经济性改进和能源回收等,以减少船舶的能源消耗和环境污染。
三、船舶材料选择1. 钢铁:钢铁是船舶建造中最常用的材料之一。
它具有高强度、耐腐蚀和可塑性等特点,适用于大型商船和海洋工程船舶的建造。
2. 铝合金:铝合金具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,适用于高速客船和快艇的建造。
然而,由于其成本较高,铝合金在大型商船中的应用相对较少。
3. 纤维复合材料:纤维复合材料由纤维增强剂和基体材料组成,具有重量轻、强度高和耐腐蚀等优点。
它适用于小型船舶和高性能帆船的建造。
四、船舶动力系统1. 内燃机:内燃机是目前船舶动力系统中最常用的动力装置之一。
它可以使用柴油、汽油或天然气等燃料,将化学能转化为机械能,驱动船舶前进。
2. 涡轮机:涡轮机是一种高效的船舶动力装置,适用于大型商船和军舰的建造。
它利用高速旋转的涡轮叶片,将燃料燃烧产生的热能转化为机械能。
3. 电动机:随着电力技术的发展,电动船舶逐渐成为一种环保和高效的选择。
电动船舶通过电池或燃料电池等能源存储装置,将电能转化为机械能,驱动船舶运行。
五、结论船舶开题报告探讨了船舶设计原则、船舶材料选择和船舶动力系统等相关内容。
船舶设计需要考虑载重能力、航行性能和能源效率等因素,以满足不同的需求。
散货船开题报告1. 研究背景和目的散货船是一种主要用于运输散装货物(如煤炭、矿石、谷物等)的海上货船。
随着全球贸易的不断发展,散货运输在国际贸易中占有重要地位。
为了提高散货运输的效率和安全性,研究散货船的设计、建造和操作是非常必要的。
散货船的设计涉及船体结构、船舶性能、货物装卸设备等方面。
研究散货船的设计可以优化船舶结构,提高船舶的稳定性和载重能力。
同时,合理配置货物装卸设备能够提高货物的装卸效率,降低操作成本。
本研究旨在分析散货船的设计和操作优化问题,并提出相应的解决方案。
通过研究和实践,期望能提高散货船运输的效率和安全性,为全球贸易做出贡献。
2. 研究内容和方法本研究的主要内容包括散货船的设计和操作优化问题的分析,并提出相应的解决方案。
具体的研究内容包括以下几个方面:2.1 散货船设计散货船的设计是提高船舶载重能力和航行性能的关键。
本研究将分析散货船的船体结构,包括船体形状、船舶尺寸和船体材料等方面,并基于这些数据进行优化设计。
2.2 货物装卸设备合理配置货物装卸设备对提高货物运输效率至关重要。
本研究将分析散货船的货物装卸工艺流程,并提出合理的设备配置方案。
同时,通过建立装卸设备的模型,研究其工作原理和性能参数,以提高装卸效率和操作安全性。
2.3 船舶运行管理散货船的运行管理对保证船舶的正常运行和货物安全具有重要意义。
本研究将探讨散货船的运行管理策略,包括航线选择、船舶维护和安全管理等方面。
通过建立合理的运行管理模型,提高船舶的运行效率和安全性。
本研究将采用实证研究和数学建模的方法进行分析。
利用实地调研和数据收集,分析散货船的设计和操作问题。
同时,通过建立数学模型,预测和优化船舶的性能和工作流程。
3. 研究意义散货船的设计和操作优化对提高全球贸易的效率和安全性具有重要意义。
通过本研究的结果,可以实现以下几个方面的意义:3.1 提高散货船的运输效率通过优化散货船的设计和操作,可以提高船舶的载重能力和航行性能,提高货物的运输效率。
散货船开题报告散货船开题报告一、引言散货船是一种专门用于运输散货的海洋船舶。
散货指的是没有固定包装的货物,如煤炭、矿石、谷物等。
散货船的设计和运营对于国际贸易和经济发展至关重要。
本文将探讨散货船的发展历程、设计特点以及未来趋势。
二、发展历程散货船的历史可以追溯到几千年前的古代文明时期。
当时,人们使用简单的木筏或小船来运输散货。
随着海洋贸易的发展,散货船的规模和载货能力也逐渐增加。
在19世纪,蒸汽机的发明使得散货船的速度和效率大大提高。
20世纪初,钢铁的广泛应用使得散货船的结构更加坚固,航行能力更强。
三、设计特点散货船的设计特点主要包括船体结构、载货能力和航行性能。
船体结构需要能够承受海洋的风浪和船舶自身的载荷。
散货船通常采用双壳结构,以增加船体的强度和稳定性。
载货能力是散货船的核心竞争力之一,船舶设计师需要根据货物的种类和运输需求来确定船舱的数量和容量。
航行性能包括速度、燃油效率和航行稳定性等方面。
现代散货船通常配备先进的导航设备和自动化系统,以提高船舶的安全性和操作效率。
四、未来趋势随着全球经济的发展和贸易的增加,散货船市场前景广阔。
未来散货船的设计和建造将更加注重环保和节能。
船舶设计师将采用更加轻量化的材料和先进的动力系统,以减少燃油消耗和碳排放。
此外,散货船的自动化程度也将进一步提高,以降低人力成本和提高运输效率。
虽然无人船技术仍处于初级阶段,但其潜力巨大,未来或将成为散货船领域的重要发展方向。
五、结论散货船作为国际贸易的重要组成部分,其设计和运营对于经济发展至关重要。
散货船的发展历程经历了几千年的演变,从简单的木筏到现代化的钢铁船舶。
散货船的设计特点主要包括船体结构、载货能力和航行性能。
未来,散货船的发展将更加注重环保和节能,同时自动化技术也将得到广泛应用。
散货船行业的发展前景广阔,将为全球贸易和经济发展做出更大贡献。
六、参考文献1. Smith, A. (2010). The History of Bulk Carriers. Maritime History Archive, Memorial University of Newfoundland.2. Wang, Y., & Meng, Q. (2018). A review of ship structural design optimization: applications, methods, and challenges. Journal of Marine Science and Engineering, 6(2), 63.3. Salcedo, A., Feo-Valero, M., & Onieva, L. (2018). A review of the design and operational aspects of autonomous ships. Ocean Engineering, 152, 476-487.。
开题报告船舶与海洋工程散货船快速性研究一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义散货船快速性研究在国内外很早就要人做过科研研究,还有一部分是在实际的营运过程中得出的相关结论,大体来讲,主要是从快速性的方面改进,就如船舶快速性上所讲的船舶在航行过程中的性能以及快速性,即为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行,要求船舶具有良好的航行性能,这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
在这里讲一下船舶快速性,船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力叫船舶快速性,快速性包含节能和速度两层意义,所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
一些欧美国家采用的就是这种方法来提高船舶的快速性。
国内在这方面的研究起步较晚,一般还是国外合作,但一般都是小型项目,大多数情况是在船舶实验池中进行的,由于实验池尺寸和波浪的限制,一些实验的研究还是受到极大的限制,和同是造船大国的日韩相比,的确差了一大截,一般研究船舶快速性必定考虑船舶阻力的作用,这点是国内外重点考虑的问题,船体水阻力分为摩擦阻力、涡流阻力(形状阻力)和兴波阻力三个部分,它们的总和就是船体的总的水阻力:摩擦阻力是由水粘性引起,船在水中运动时,总有一层水粘附在船体表面,并跟着船体一起运动。
船舶运动带动水分子运动所消耗的能量,即为船舶克服摩擦阻力所消耗的能量。
摩擦阻力的大小与船体浸水表面积、船体表面滑度、航速高低有关。
因此,船舶定期进坞清除污底,是减少摩擦阻力的重要措施。
船体运动时除产生摩擦阻力之外,还同时产生涡流阻力,当船体向前运动时,产生一相对水流,由于水具有粘性,靠近船体表面处的相对水流速度就小,到达船尾时,断面扩大,流速很快下降,可达到零或者倒流,就造成船尾部的涡流运动,使船尾压力下降,对船舶就形成一个压力差阻力,就叫涡流阻力,或叫形状阻力。
在船体弯曲度较大部分就容易产生涡流,尾部横剖面作急剧收缩的船舶所引起的涡流阻力较为严重,而流线型船体就不产生涡流阻力或只产生极小的涡流阻力。
开题报告船舶与海洋工程万吨级散货船破舱稳性评估一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义散货船自20世纪50年代中期出现以来,总体上保持着强劲的增长势头。
二战以后,由于全球对于散货运输的需求量大幅增加,散货船运输在海上货物运输中占据着越来越重要的地位,在货运总量中所占的比重也越来越大。
在国际航运业中,散货船运输占货物运输的30%以上。
由于散货船的货运量大,货源充足,航线固定,装卸效率高等因素,散货船运输能获得良好的经济效益,散货船已成为运输船舶的主力军。
现在全世界的原材料货物大多是由散货船承运的,因此散货船迄今仍然是世界性产业链不可缺少的重要的一个环节。
随着世界经济地不断发展,世界性的原材料运输必然增多,散货船运输仍将保持较高的增长势头,散货船的总吨数也必将增大。
目前,散货船正朝着双壳化、大型化、快速化和多用途化发展。
在新设计建造的散货船的使用年限将更长、更加环保而且自动化性能也会有很大的提高。
随着计算机水平的不断发展,散货船的设计方法也将不断地进步。
为了提高散货船的营运安全性,IMO、IACS等国家组织和各大船级社不断修改、完善SOLAS、MARPOL等规范、规则,提高船舶的技术标准。
然而,尽管我们现在有比较先进的船舶设计和制造技术,还是会有许许多多的海难发生。
20世纪初,TAITANIC 号客船首航的沉没,引起了海事组织对船舶事故的重视,并成立了国际海上人命安全公约(SOLAS)。
此后,一系列的海事国际公约相继出台,并与海上航运业的发展相互依存,对保障海上航运安全起到至关重要的作用。
近几年来,接连几条大型散货船失事,国际海事组织(IMO)及国际船级社协会(IACS)通过对失事报告进行研究后认为,尽管实施了SOLAS 第XII 章“散货船的附加安全措施”的要求,但是散货船在航行及装卸货等情况下的稳性仍需要进一步提高。
海损事故的不断发生,让我们不得不深思干散货船的安全问题。
从今年刚发生的这几起案例来看,稳性是造成事故的主要元凶。
开题报告船舶与海洋工程31000DWT散货船结构强度设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义如今的散货船的结构型式在全世界独领风骚了30余年,充分显示了它的优越性,也比较彻底地暴露了它的弱点。
海上散货运输业正企盼着散货船的结构型式能及早得到改进,或者开发出具有更多优点并能保证规定寿命期内安全营运的全新结构型式。
目前世界散货船队中在航船舶的货舱结构大多为单壳体,然而近年来单壳体散货船频繁发生的海难事故越来越引起国际海事组织(IMO)和各船级社的关注。
据统计,1978年——2003年全世界散货船海难事故共丧生船员1232人,90%以上是因船体结构破损所致。
因此,国际海事界要求提高散货船建造标准,采用双壳体的呼声日益高涨。
IMO和IACS也采取了相应的措施。
当前我国正在使用的散货船按建造年代基本上可分为80年代和90年代及以后的建造的船舶。
80年代建造船舶目前已属老龄船,并逐渐步入超老龄船行列。
这部分船舶结构上的缺陷体现在船体和某些主要受力构件的变形、疲劳、腐蚀渐达极限以及以往损伤事故的后遗症等。
据统计,船龄为11-30年的船舶,占因结构损坏引发的海难事故总数的88.9%。
这说明随着船龄的增长,结构老化、结构强度不足是造成海难事故的主因。
而且,吨位在3万吨及以下船舶,占因结构损坏引起的难事故总数的72.2%,这说明船舶的吨位越小,船舶的结构强度就越弱。
这些船舶在船体结构上同样存在着令人不可忽视的问题,那就是越来越多的大比例高强度钢的应用。
通观散货船的发展历史及对现状的分析,散货船的发展趋势主要体现在双壳化、大型化、快速性、多用途化、使同年限增长、环保和自动化程度提高等几个方面。
这些法则这些发展趋势中都包含有结构设计的内容,例如在大型化方面,对船体进行优良的结构,不仅能保证结构强度,延长使用年限,而且能适当减轻船体重量,从而降低建造成本。
因此,结构强度设计在船舶建造中有着举足轻重的地位。
本人此次即选择了《31000DWT散货船结构强度设计》课题,通过本次31000DWT 散货船结构强度设计,提高自己对散货船结构强度设计、收集资料等能力,从中了[3]詹明珠,王新宇.30000DWT散货船货舱段结构强度有限元计算[J].船舶设计通讯,2008,(2):37-41[4]刘文华.30000t级散货船结构强度有限元分析[J].船舶设计通讯,2008,(2):30-36[5]林平根,谢永和.单双壳散货船横向强度的有限元对比分析[J].中国造船,2009, (1)[6]张志刚.散货船共同结构规范应用探讨[J].上海造船, 2009,(1)[7]谢东维,张波.82000DWT散货船货舱区结构有限元分析[J].广船科技,2010,(1):14-19[8]刘文华,张弛.基于CSR中热点应力的散货船疲劳强度分析[J].上海造船 2009, (3)[9]李国卫.外运27000t运木散货船船体结构设计[J].广船科技,1999,(1)[10]任淑霞,朱传华,吴小康.满足CSR的57000DWT单壳散货船的结构设计船舶[J].设计通讯,2010,(增刊)[11]肖锋,吴剑国,孙燕.基于CSR的散货船极限强度分析[J].船舶,2010,(2)[12]林晔,陶晖.散货船CSR屈曲应力计算方法对结构设计的影响[J]. 船舶,2009,(4)[13]杨永祥,戴雪良.散货船船体结构设计中应注意的几个问题[J].江苏船舶,2008,(5)[14]赵党,夏利娟,张星君,何炎平.大型浮吊船体的结构设计和强度评估船舶[J]. 舰船科学技术,2009,(11)[15]李荣辉,杜嘉立.基于IACS URS25 散货船局部强度校核[J].大连海事大学学报,2010,(2)[16]任淑霞,徐旭敏.浅谈满足共同规范的散货船结构设计特点[J].船舶设计通讯, 2010,(增刊)[17]孙久龙,陈伯真,胡毓仁.采用谱分析法的大型散货船结构疲劳可靠性分析[J].上海交通大学学报,1997,(11)[18]黄迎春,杨平.破损散货船剩余极限强度的评估与分析[J].中国舰船研究,2008,(6)[19]Janet E. Heffernan & Jonathan A. Tawn.Extreme Value Analysis of a Large Designed Experiment: A Case Study in Bulk Carrier Safety [J]. Extremes. 2002,(4):359-378.[20]Toshiyuki Shigemi & Tingyao Zhu.Extensive study on the design loads used for strength assessment of tanker and bulk carrier structures[J]. Marine Science and Technology,2004,(9):95-108。
散货船开题报告1. 项目背景散货船是一种专门用于运输散装货物的船舶,主要运输大宗商品、煤炭、矿石、谷物等散装货物。
随着全球经济的发展,散货贸易量不断增加,对散货船的需求也日益增长。
然而,目前市场上的散货船存在一些问题,如运输效率低、能源消耗大、环境污染等。
因此,研发一种符合可持续发展要求的高效散货船具有重要意义。
本项目旨在设计一种新型的散货船,通过改进船舶结构、引入先进的推进技术以及优化货舱布局等方式,提高散货船的运输效率,减少能源消耗和环境污染。
2. 项目目标本项目的主要目标是设计一种高效散货船,实现以下几个方面的改进:•提高船舶的载货量:通过优化船舶结构和货舱布局,增加散货船的载货量,提高运输效率。
•减少能源消耗:引入先进的推进技术,提高船舶的动力性能,降低能源消耗。
•降低环境污染:采用环保材料和技术,减少船舶尾气排放和废水排放,降低环境污染。
3. 技术路线为了实现项目目标,本项目将采取以下技术路线:1.载货量的提升:通过改进船舶结构和货舱布局,增加散货船的载货量。
采用先进的CAD软件进行船舶设计和构造优化,确保船舶结构的强度和稳定性。
2.能源消耗的降低:引入先进的推进技术,如涡轮增压引擎和气动外形优化,提高船舶的动力性能,降低能源消耗。
采用计算流体力学(CFD)模拟软件对船舶外形进行优化设计,以提高船舶的流线型和节能性能。
3.环境污染的降低:采用环保材料和技术,减少船舶尾气排放和废水排放,降低环境污染。
例如,使用低硫燃油,安装高效的废气处理装置,净化船舶排放废气。
同时,优化船舶内部废水处理系统,使废水达到排放标准。
4. 预期成果本项目预期将实现以下几个成果:1.设计出一种新型的散货船,具有较高的载货量和运输效率,满足市场需求。
2.提出一套有效的推进技术方案,能够降低船舶的能源消耗,减少运营成本。
3.提供一种环保的船舶设计方案,减少船舶对环境的污染,符合可持续发展要求。
5. 可行性分析本项目的可行性主要从技术、市场和经济三个方面进行分析:•技术可行性:通过对已有船舶设计和推进技术的研究和改进,可以实现设计一种新型散货船的目标。
开题报告船舶与海洋工程37200DWT散货船底部分段生产设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义:选题的意义:随着我国对外开放政策的实施和我国造船事业的蓬勃发展,近几年来,生产设计已经得到了推广应用,取得了初步的成效,也摸索到经验。
生产设计是以设计的方式,对造船方法的总体方案和具体施工方法,进行全盘研究、分析、比较之后,通过优化,以工作图表的形式表达出来,作为施工命令,用来指导生产。
将设计、工艺、管理三者融为一体是其最大特点。
优秀的生产设计,可以节省建造时间,减少生产工作的困难,有效避免重复工作,节省生产成本,带来可观的利润。
选题的目的:本次毕业设计给我们提供运用TRIBON软件做生产设计的机会,让我们能够接触到一些书本以外的实际的东西,能够学以致用。
(1)熟悉生产设计的流程和操作,对生产设计中各种图纸及操作有一定了解。
这是掌握如今流行的造船软件并把它付诸于实际的一次挑战,也为以后的工作打下了坚实的基础。
2)对于分段的生产设计,要考虑很多因素,要与各个部门协调一致。
通过这次毕业设计,培养大家的团队合作精神和分析问题解决问题的能力。
(3)使大家对计算机辅助生产是设计、计算机辅助制造、计算机辅助生产信息具有实际性的了解和认识。
研究现状:目前国际船舶市场竞争是非常激烈的,我国的生产设计还处于提高阶段,日本的造船模式最为先进,并且正在为其他造船大国所借鉴。
韩国全面地学习和应用日本造船模式的成熟经验,并且在此基础上有所创新,使其造船水平有了很大的提高,大大增强了造船竞争力。
在我国,基于TRIBON的生产设计目前已经得到广泛应用,包括大型船厂以及一些实力较强的中小型船厂。
国内运用该软件的广度和深度也在不断提高。
存在的问题:生产设计脱离实际生产能力和工艺,无法顺利生产,各部门生产间存在冲突,导致重复施工,质量降低。
我认为目前在这方面的问题还有以下几点:(1)生产设计和初步设计在衔接上还有问题;(2)生产设计过程中的协调问题;(3)各专业之间的沟通;(4)生产设计的出图规范和标准;二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:内容:1. 作业图封面(包括分段重量、重心)。
开题报告船舶与海洋工程20000DWT化学品船初步设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义尽管化学品船属于世界船队中的小船种,但随着世界经济的发展,各国的出口产品正在从初级产品,逐步向工业制成品或高附加值产品转化。
化学品船作为一种要求严格的危险液货船,由于技术要求更加严格等因素,促进了化学品船需求量的增加。
通观化学品船的发展历史及对现状进行分析 ,化学品船发展趋势的主要特点有以下几点。
1、“两头大、中间小”的趋势越来越明显。
2万~3万吨级中型化学品船日渐萎缩 ,定单持续减少。
3万吨级以上化学品船不断增加 ,小型化学品船仍然占相当重要地位。
2、大型化问题。
虽然化学品船也表现出大型化的趋势 ,但并不明显 ,这主要是由于单一品种的化学品货物难以形成稳定的大批量 ,因而大型化学品船的大型化受到比较大的限制。
同时 ,小型化学品船的大型化使得1万到2万吨级船近几年比较兴旺。
3、货舱类型。
货舱类型由原来的普通钢板型到后来广泛使用防腐蚀涂层 ,再到现在越来越多地被使用不锈钢型货舱 ,以致于有些小型化学品船的货舱全部采用不锈钢。
另外 ,也有一些小型化学品船采用不锈钢包覆型货舱。
4、货舱材质。
目前 ,用于化学品船货舱围壁结构的钢板材料主要有 3 种 ,即普通碳钢加特殊涂层 ,整体式不锈钢 ,碳钢/不锈钢复合板。
普通碳钢加特殊涂层货舱的优点是可以显著地降低造价 ,且除少数与涂层不间容的化学品外 ,可装载的货品种类繁多;缺点是特殊涂层在营运中容易遇到损害 ,影响营运效益。
整体式不锈钢货舱的优点是载运货品种类广泛 ,且无特殊涂层可能在营运中遇到损害之忧 ,除少数与不锈钢不间容的化学品外 ,绝大多数化学品均可载运;缺点是对运输、仓储、焊接、加工以及生产管理等各环节均有严格要求 ,因此初始造价很高。
碳钢/不锈钢复合式货舱与整体式不锈钢货舱相比 ,优点是能降低造价 ,但施工工艺复杂 ,为此 ,复合板往往仅用于平直结构件区域。
开题报告船舶与海洋工程近海散货船总体设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义自上世纪七八十年代以来,散货船得到了迅猛发展,据Drewry 统计,目前干散货船队规模已达到4.5 亿载重吨左右。
虽然近几年国际航运市场低迷,船队运力闲置情况较严重,但据辛浦森航运咨询有限公司(SSY)研究中心主管John Kearsey 预测,依靠中国和印度等新兴市场的贸易大幅增加和发达国家经济的缓慢复苏,2010 年的散货海运贸易仍将呈现超过8%的增幅。
的确,今年第一季度全球干散货船队运力规模净增长1,700 万吨,而且还有持续上升的趋势。
今年初以来,散货船航运市场的突出特点是中小型散货船需求活跃,这些船的运价对航运市场其他船型运价上涨起了“领跑”作用。
在我国近海、沿海一带,散货船有着相当大的发展空间。
随改革开放的不断深入和加入“WTO”以来,我国内地和沿海内外贸易得到了迅猛发展,航运事业亦随之高速增长。
适宜江海直达和航行于东南亚、日本、韩国的国际航线2000~3000吨级的散货船受到我国中、小型航运企业的关注。
2000~3000吨级散货船,由于吨位适宜、揽货灵活、吃水浅,能直航长江中、下游各港口,免去了载驳、转运,直达货主码头等优点,深受中、小型货主的欢迎。
目前,国内外对于散货船总体设计这方面的研究是相当的多,主要都是集中于这五种散货船:灵便型散货船、巴拿马型散货船、好望角型散货船、大湖型散货船。
而对于近海散货船的研究却是不多的,当然也有存在,而且都反映了相当不错的发展前景。
例如,早在2007年,由上海佳豪船舶工程设计有限公司开发用于浙江沿海的新型散货船,交付浙江省海运集团有限公司使用。
该船型的推出,受到浙江省海运界的认可和好评,先后有温州、台州海运公司及浙江省其它海运单位订购,目前本船型已在多家船厂建造,订造数达8艘,显示出新型近海散货船具有良好的开发效果和发展前景;上海船舶研究设计院在2008年根据市场变化,应长航凤凰股份有限公司的要求,鉴于中国沿海和长江下游港口和航道条件及发展前景,开发了一型载重量45 000 DWT、吃水11 m以下的江海直达散货船。
开题报告
船舶与海洋工程
19000DWT散货船初步设计
一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
散货船是散装货船简称,是专门用来运输不加包扎的货物,如煤炭、矿石、木材、牲畜、谷物等。
散装运输谷物、煤、矿砂、盐、水泥等大宗干散货物的船舶,都可以称为干散货船,或简称散货船。
因为干散货船的货种单一,不需要包装成捆、成包、成箱的装载运输,不怕挤压,便于装卸,所以都是单甲板船。
总载重量在50000吨以上的,一般不装起货设备。
由于谷物、煤和矿砂等的积载因数(每吨货物所占的体积)相差很大,所要求的货舱容积的大小、船体的结构、布置和设备等许多方面都有所不同。
因此,一般习惯上仅把装载粮食、煤等货物积载因数相近的船舶,称为散装货船,而装载积载因数较小的矿砂等货物的船舶,称为矿砂船。
船舶在不同装载情况下,相关的稳性参数是不一样的,诸如初稳性高、横摇角及最小倾覆力臂等均会随着船舶的装载情况不同而发生变化。
对于某一艘货船来说,如何完整地表达任意装载状况下的稳性参数变化情况,或者准确地描述船舶载货量与稳性参数之间的关系,对发挥船舶的最大经济效益及指导船舶安全航行,具有相当重要的意义。
干散货船稳性安全研究:理论上,船舶满足了《2008年IS规则》,就能保证稳性安全,但是,从大量的海损事故看,干散货船事故往往是出发时能够满足稳性要求,而在航却发生了问题。
2005年12月21日,满载陶土的“铭扬洲178”沉没,事后调查时没有获得散装陶土得到有效平舱处理的证据,经分析,散装陶土在船舶过度横摇时产生移位,从而导致在航船舶倾斜丧失稳性而发生事故。
一般说来,在航干散货船极易因货物流态化或平舱不当、货物移位而影响稳性。
1.货物流态化影响船舶稳性。
2.由于平舱不当或货物重量分配不合理而使货物在恶劣气中发生位移,进而降低船舶稳性。
3.运输积载因数较小的散货时,过大的稳性对部分干散货船带来了灭顶之灾。
货物流态化或移位会导致干散货船舶稳性丧失;积载因数小的散货会导致稳性过大,影响老旧船舶安全,文中结合最新法规要求提出了应对措施,希望能抛砖引玉,引起船舶驾驶员对稳性的重视,以便采取有效措施,确保船舶安全。
散货船快速性研究:船舶快速性是船舶重要性能之一。
它直接影响到船舶客货运输的周转期和运输能力,是影响船舶营运经济指标的一个重要参数。
对每一艘新造的船舶,以及对原设计作了重大修改的改装船舶(或船队),快速性试验是衡量设计改装是否成功的重要项目之一。
通过快速性试验将获得在各种设计吃水时,主机发挥额定功率工作所能达到最大转速情况下的航速——功率——转速曲线。
世界主要航运发达国家制定船舶航速规程或标准。
英国船舶研究协会的实船测试规程建议至少以四种不同的航速进行分级检测试验.
在前苏联的造船实践中,对运输船舶进行航速试验时,规定下列五种航速状态的试验是必须进行的:n=nH;n=1.o8nH;n=0.91nH;n=0.79nH;n=0.63nH。
其中nH 为主机额定功率的每分钟转速。
我国CB‘309’《实船快速性试验规程》规定,以主机额定转速对应功率的50%,75%,90%,100%及超负荷作为航速试验工况。
对船舶进行航速测试之前必须要制定出试验大纲,规定进行各种测量和观察的方法、测试项目、初测参数及测试范围、方法、步骤等。
所有参加试验的人员都应事先熟悉这个大纲,并有明确的分工以便按大纲要求及顺序进行。
制定试验大纲所依据的技术标准有:
1.GB3221柴油机动力内河船舶系泊及航行试验大纲。
2.GB3090实船快速性试验规程。
3.JT-24008长江船舶(船队)航行技术性能实船试验方法。
船舶的航速测试有多种方法,如:最简单的抛木块法、雷达测距法以及红外线测距法等.但是用前一种方法测试时精确度不高,后二种方法则不是所有单位都能具备这些仪器设备的,所以在常规情况下,上述几种方法都不被采用。
快速性又
包括船舶阻力和船舶推进。
“船舶阻力”是与造船工程实际密切联系,对设计性能良好的船舶具有重要意义。
主要问题包括:船舶以一定的速度在水中航行时所遭受的各种阻力成分的成因,特性,及随航速,船型和外界条件不同的变化规律;研究减小阻力的方法,寻求设计低阻力的优良船型;研究船舶阻力估算方法,以及如何通过模型实验来确定船舶阻力,为决定主机功率,设计推进器提供可靠的依据。
采用CFD技术研究船舶的航行性能,可以快速、全面地掌握船舶周围的精细流场特性,但影响其计算精度的因素有很多。
可以利用商业软件对多艘散货船的绕流场和阻力进行了数值试验研究,对网格、来流湍流度、计算区域以及湍流模型等因素的选择对船舶CFD计算的影响进行分析,得到了一些有意义的结论。
结果表明选取合适的网格数、来流条件、计算区域及湍流模型可以将计算精度控制在1%左右,可以满足工程的实际使用要求.
“船舶推进”主要研究推进器在水中运动时产生推理的基本原理,影响螺旋桨性能,船机浆的配合,以及如何设计性能优良的螺旋桨推进器等问题。
船用螺旋桨是造船行业必备的推进部件,它的设计与加工精度,将直接影响船的推进速度。
曾有报道在八十年代日本几家公司就因为向前苏联出售加工高精度潜水艇用螺旋桨的数控机床而受到美国及巴统的严厉制裁。
可见,螺旋桨的设计与加工对造船来说是很重要的。
因此,首先要对它的曲面生成原理进行研究,然后再利用Pro/ENGINEER软件曲面造型功能进行造型,并生成加工程序。
所以船舶推进研究主要是螺旋桨的设计问题。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:
1.确定设计船的排水量、重量重心计算与主尺度;
2.总布置设计;
3.型线设计、计算船体静水力曲线与初稳性;
4.阻力估算和螺旋桨计算与绘图
三、研究步骤、方法及措施:
根据船舶设计原理以及船舶静力学和船舶快速性内容解决问题、
先根据母型船主尺度用方形系数相等得出设计船主尺度,按照比例放大母型船型线图。
修改型值表。
接下来根据母型船总布置图在平行中体部分加入几个肋位。
开始计算设计船的排水量以及空船重量,计算在4种不同装载情况下的重心位置。
根据船舶静力学做静水力计算表格,最后按照总表数据绘制静水力曲线图。
应用艾亚法计算船体阻力,依照船舶快速性内容进行螺旋桨计算和绘图。
四、参考文献
[1] 徐立,王亦工,孙忠玉,严新平.巴拿马型风帆助航散货船稳性及桅
杆结构安全分析.
/Article/CJFDTotal-WHZC201006040.htm .2010.06.(P29)
[2] 孙永煜.干散货船稳性安全探析.
/Article/CJFDTotal-ZSUX201007005.htm . 2010.07.(P29)
[3] 林发双.船舶快速性试验.
/grid2008/detail.aspx?dbname=CJFD1994&filename=WHZC401. 0091994 1994.01.(P33)
[4] 赵月林,夏国忠.大型散货船在大风浪中的安全问题.
/Main/Detail.aspx?id=4092931&AspxAutoDetectCookieSuppor t=12000. (P4)
[5] 胡洪奎.改善固体散货船稳性的措施.
/Article/CJFDTotal-TJHH200002002.htm. 2002.02.(P29)
[6] 刘正忠,关于《阳河轮》初稳性不足及其改
装./Article/CJFDTotal-GDCC199501003.htm. 1995.01.
(P29)
[7] 黄少锋,徐杰,马峥.散货船阻力预报的数值试验研究.
/kcms/detail/detail.aspx?dbCode=CPFD&dbName=CPFD2009&Fil eName=SLDX200908001084&filetitle= .2009.08 (P31)
[8] 赵新民.浅谈改善船舶稳性的补救措施.
/Article/CJFDTotal-SKQB505.007.htm.1995.05. (P29)
[9] 石明权,黄洁生.装载状况对船舶稳性的影响.
/grid2008/detail.aspx?filename=GXJK604.010&dbname=CJFD1 996.1996.04.(P29)
[10]吴乘胜,朱德祥,顾民,蒋乾伟. 75000吨散货船模型阻力流场数值计算.中国船舶科学研究中心.2001.05 (P31)
[11]S.Surendran. J.Venkata Ramana Reddy.Numerical simulation of ship
stability for dynamic environment.Department of Ocean Engineering,Indian Institute of Technology Madras,Chennai 60036,Received India.28 march
2002;accepted 15 July 2002.(P31)
[12]Z Jovanoski and G Robinson.Ship stability and parametric rolling.School of Physical,Environmental and Mathematical Sciences,UNSW@ADFA,Canberra,ACT. 2003.05.(P29)。