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第2期(总第119期) 2008年11月船舶设计通讯J O U R N A L O F SH I P D E SI G NN O．2(Ser i al N O．119)N ov em b er2008浅议45000D W T内贸散货船主尺度的选取陈晓敏【摘要】重点介绍了45000D W T内贸散货船主尺度的选取，对主尺度对造价的影响做了简单的经济分析，最后介绍了本型船的特点。
[关键词】国内航行；散货船；主尺度【中图分类号】U674．13+4【文献标识码】A【文章编号】1001—4624(2008)02—0011—04C hoi c e of M ai nD i m ensi on f or45000D W TD om est i c Tr adi ng B ul k C ar r i erC hen X i a om i nA bs t ra c t：Thi s paper f oc us es on how t o m ake t he c hoi ce of t he m ai n di m en s i on f or45000D W T dom es t i c t radi ng bul k car ri er,present ed a s i m pl e econom i c anal yze，t he a ut hor al s o i nt roduces t he m ai n c ha r ac t er of t hi s ki nd of bul k car r ier．K eyw o r ds：dom e st i c voya ge；bul k c ar ri er；m a i n di m ens i on0引言纵观世界能源分布及消耗态势，国内主要能源在今后很长一段时期内还将是煤炭，北煤南运的趋势依旧。
每年从秦皇岛等北方煤炭港下水转运的煤炭一直维持在1亿吨以上的水平。
目录一、船舶设计任务书及其分析 (1)1、1000吨级江海直达货船设计技术任务书 (2)2、任务书分析与方案构思 (2)二、主尺度论证 (3)1、母型船资料 (3)2、主尺度初选 (4)3、性能校核 (5)4、主尺度论证小结 (8)三、总布置设计 (8)1、总布置设计原则与步骤 (8)2、总体布局区划 (9)3、重量重心估算与纵倾调整 (12)4、总布置草图设计绘制过程与方法 (13)四、课程设计小结 (14)一、船舶设计任务书及其分析1、1000吨级江海直达货船设计技术任务书（1）航区、航线: 本船航行于长江中下游至我国东南沿海各中小港口，稳性满足Ⅱ类航区要求；（2）用途: 主要运输钢材、煤炭、建材、黄砂、矿石等散、杂货，也可装载20英尺集装箱；（3）船型与船级:本船为钢质单甲板、方尾、单桨、柴油机动力尾机型货船；按ZC《钢质海船入级和建造规范》设计，本船船体结构、性能、舾装设备等均应满足ZC有关规范对江海航区船舶的要求。
（4）主尺度限制: 设计吃水T≯3.6m；（5）装载要求:货舱舱容Vc≮1500 m3 ，设计吃水(T)时的载货量≮1000t；（6）主机、航速与续航力:本船主机为6300ZCD,发出额定功率600马力、400 r/min时的新船满载试航速度≮10 Kn，本船续航力≮2000n mile，自持力为15d ；（7）船员定额及舱室要求:船员20人，其中，单人间不少于4间，其余为双人间，舱室设备配备符合相关规范要求。
2、任务书分析与方案构思根据船舶设计任务书，本船应为散、杂、集装箱多用途，着力提高经济性；并保证船舶的装载量和航速要求。
本船为江海直达船，航行于我国沿海及长江中下游各港口，要满足《钢质海船入级和建造规范》的要求，需要协调许多矛盾：（1）协调内河与海洋的吃水变化；（2）协调内河船舶回转性与海船直稳性之间的矛盾；（3）协调船舶稳性与横摇之间的矛盾；（4）协调船舶强度与经济性之间的矛盾等等。
目录13000DWT 近海散货船全船说明书 (2)1船型、航区及用途 (2)2载货量及积载因素 (2)3船级 (2)4主要尺度及性能 (2)4.1主要尺度及船型系数 (2)4.2航速与续航力 (2)4.3船•员定额 (2)5舱容 (3)6总布置 (3)7船体结构 (3)8船舶主要要素的确定 (3)8.1概述 (3)8.2确定要素的步骤 (4)8.3初估排水量 (4)8.4主尺度的确定 (4)8.5载重量的计算 (5)3.4性能校核 (6)9总布置设计 (8)9.1概述 (8)9.2总体规划 (9)9.3主船体舱室划分 (9)9.4上层建筑 (10)9.5双层底 (10)9.6舱室及交通路线的布置（参见总布置图） (11)9.7纵倾调整......................................................... 错误!未定义书签。
13000DWT近海散货船全船说明书1船型、航区及用途本船为钢质、单甲板、艉机型、柴油机驱动的海上散货船；近海航区；主要用于运输煤。
本船航行于青岛港至上海港之间。
2载货量及积载因素本船设计载货量为13000t,积载因素不小于1.253船级本船按“ CCS有关规范入级、设计和建造，入级符号为：★ CSA* CSM，BulkCarrier,R1,BC-C。
4主要尺度及性能4.1主要尺度及船型系数垂线间长139.00m型宽19.80m型深10.7m方形系数0.833梁拱0.35m站距7.0m4.2航速与续航力在设计吃水时，主机额定功率为2648千瓦，满载试航速度为12kn，续航力为5000n mile,自持力为30天。
4.3船员定额船长：1人轮机长：1人普通船员：10人合计：20人5舱容舱内容积为15906.4m 3，舱口围板容积为1351.6m 3。
加起来共计17257.9m3,这里考虑到设计船为多用途船，所需舱容按装载的积载因数最大的货物计算。
船体建造原则工艺一，概况该散货船为单桨、单舵、双底、单壳、全钢质焊接结构的自航式散货船，入“CCS”级挂五星红旗。
船体主尺度如下：船长L189.99m 型宽B 32.26m 型深D 18.00m OA设计吃水T 11.30m二，目的使参与57000DWT散货船建造的有关工程技术人员、生产管理人员、施工人员在生产施工过程中按照2006版CCS船级社规范/2006版CSR规范、法规和有关作业指导手的要求；更好地掌握施工要领、工艺流程要求；减少出错和返工；保证施工质量满足散货船建造的要求和生产进度按计划顺利进行。
最终达到该船建造能够按质按量按期完成。
三，施工图纸1，分段划分图全船分段划分总共为137个，主甲板以下117个，（机舱8个、艉部5个、货舱96个、艏部8个），主甲板以上20个（上建8个、舱口围5个、储藏室4个、舷墙1个、艏楼2个）。
2，预制分段结构图考虑到该艘船的交船周期比较紧凑加上本地区7月降雨量相对较大，分段在外场制造必然会受到天气因素的制约，和本厂正在扩建中船台数量相对较少等因素，故考虑将部分分段在车间内预制，部分分段在外场预制。
预制分段结构图中必须明确规定：材料名称规格、材质、数量、重量、构件面积、备注等明细表；还必须明确规定：使用的焊材、规格、焊接要求、使用范围、装焊次序、吊装（及反身）的吊环、检验要求、检测要求、精度控制和数控切割的构件在材料表和零件草图中标注清楚避免重复下料及所购钢材规格与下料图上板材规格之间的转换等。
四，施工要领1，材料、预处理本船主船体和上层建筑部分结构所用的钢材为CCSA、CCSB船用钢，主甲板大开口处采用CCSAH32、CCSAH36等高强度钢。
所用板材和型材均应符合或不低于中国船级社的要求；本船所用的焊接材料应符合中国船级社的有关要求，并经船级社认可；钢材订货到厂后，组织有关质检人员会同业主/船东代表、现场验船师和油漆商代表对材料的材质进行抽查核对；对外观、抛丸除锈的质量及喷保养漆的质量进行抽检验收；喷保养漆后应将钢材的材质牌号、规格、炉批号转移标明。
武汉理工大学毕业设计（论文）15000吨江海直达散货船船体生产设计第3、4货舱区域一学院（系）：交通学院专业班级：船舶与海洋工程 1104班学生姓名：指导教师：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日毕业设计(论文)任务书学院：交通学院专业班级：船舶1104姓名：学号：毕业设计(论文)题目:15000吨江海直达散货船船体生产设计——第3、4货舱区域一（一）设计（论文）主要内容：15000吨江海直达散货船是一艘单螺旋桨、柴油机驱动、单甲板单壳型江海直达散货船，本船共4个货舱，以载运矿砂、煤、散粮等散货为主。
其主要技术参数如下：总长 153.00 m 垂线间长 145.00 m型宽 22.40 m 型深 11.20 m设计吃水 7.50 m 结构吃水 8.11 m设计内容：（1）总体部分：主船体生产设计（2）独立部分：第3、4货舱区域一分段生产设计要求：（1）承造厂为长航集团青山船厂。
本船在该厂6号船台上建造，年产4艘。
（2）板材规格： 8～22mm；1800×8000 mm，1600×6000 mm，1800×6000mm，1600×8000 mm，2000×10000 mm（二）完成的主要任务及要求：设计内容和任务：1．毕业设计任务分析；完成相关资料的检索和翻译；船厂调研后，撰写开题报告；2．绘制主船体外板展开图；3．编制主船体分段重量计算书；4．绘制主船体分段划分及余量布置图；5．绘制主船体分段船台安装定位线图；6．编制主船体分段船台安装工时计算书；7．绘制主船体分段船台安装程序图；8．编制主船体分段船台安装进度表；9．绘制主船体指定分段的生产设计图表；10．编写毕业设计报告书一份（字数不少于1万字）；以上绘制的图纸总量折合后不少于5张1#图纸。
江海直达货船设计技术任务书（1）航区及用途本船航行于我国沿海及长江中下游各港口，主要装载煤炭、黄砂、矿石等散货及粮食、盐、砂糖等包装货物，并可在舱口盖上兼装集装箱。
（2）船级本船入ZC级。
按ZC《钢质海船入级和建造规范》设计。
本船船体结构、性能、舾装设备等均应满足ZC有关规范对江海航区船舶的要求。
（3）主尺度限制设计吃水T≯A m。
（4）装载量要求设计吃水(T)时的载重量DW≮B t货舱舱容Vc≮D m3（5）航速本船满载试航速度Vt≮E Kn,主机自选。
（6）续航力与自持力续航力R= F n mile, 自持力为15d。
（7）船员定额G人。
舱室布置要求：设单人间H间，其余为双人间，所有居住舱室设单层铺。
A B D E F G H500t货船 2.8 500 700 8.5 1500 12 2800t货船 3.2 800 1200 9.0 1800 14 21100t货船 3.5 1100 1600 9.5 2100 16 31200t货船 3.6 1200 1800 10 2500 16 41500t货船 3.6 1500 2300 10.5 2500 18 42000t货船 4.0 2000 3000 11 2500 20 6任务分工：（每个寝室一半人做一条船）1班――500t1200t2班――800t1500t3班――1100t2000t同时，欢迎做其它自选题，如油轮、客船等，可自编任务书进行尺度论证和总布置设计。
江海直达与沿海中小货船一览表船用柴油机（主机）一览表课程设计举例： 1000 DWT 级江海直达货轮方案设计一．船舶设计任务书⑴航区及用途本船航行于我国沿海及长江中下游各港口，主要装载干杂货及粮食、盐、砂糖等包装货物，并可在舱口盖上兼装集装箱。
⑵船级本船入ZC 级。
按CCS 《钢质海船入级和建造规范》设计。
本船船体结构、性能、舾装设备等均满足CCS 有关规范对长江A 、B 级航区及中国近海航区船舶的要求。
中文摘要本文阐述了3200吨江海直达货船的设计。
内容包括任务书分析，船型和主要要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，浮态调整，舱容和各种载况下的稳性计算，阻力计算，螺旋桨和舵设计。
整个设计过程以货舱舱容、稳性设计为中心。
确保设计的船具有足够的舱容，能够安全高效的运输，实现良好的经济效益。
设计船的主要数据如下：总长99m,两柱间长LPP =92m,设计水线长LWL=94.6m, 型宽B=16m,型深D=6.4m,吃水T=4m,排水量Δ=4370.7t , 浮心纵向位置XB=0.425m (舯前)方形系数C B =0.74,棱形系数CP=0.746,舯剖面系数CM=0.991 ，水线面系数CW=0.9829,货舱容积VC=3899.6m3,舵面积Sr=12.88m2。
关键词：螺旋桨设计，力，浮力及稳性，船舶设计AbstractThis paper deals with the design of 3200DWT River-sea Though Cargo Ship.The contents of the paper cover the analysis of the assignment ,the determination of the ship’type and main feature ,the design of the moulded line and ship hydrostatic calculations ,the arrangement of whole ship and the adjustment of buoyancy state ,the calculation of the resistance and the design of the propeller ,the calculation of the volume of the cargo hold and stability in various loading ,the design of the rudder and other ship’s equipment .The whole process of the ship design is on the consideration of the volume of the cargo hold ,stability ,manoeuvrability and sea—keeping.The main date for the final design are：length overall L OA is 99m ,length between perpendiculars L PP is92m ,lengthon the waterline L WL is 94.6m, breath B is 16m,depth D is 6.4m ,draft T is 4m ,block coefficient Cb is 0.74,prismatic coefficient Cp is 0.746, midship area coefficient Cm is 0.991,the total mass of the ship corresponding to the draft 4m is 4370.7t ,the volume of the cargo hold corresponding to the draft 4m V C is 3899.6m3 rudder area Sr is 12.88m2 . Key wordS: propulsion design，resistance，buoyancy and stability，ship design1毕业设计调查报告通过认真分析设计任务书与老师提供的调查提纲，我明确了调查的目的和内容，然后对这些内容做了一些有针对性的调查和资料收集工作，初步搜集了一些与我设计的4000吨级的江海直达运矿船相关的资料，从而对所设计的船的作业要求、作业环境、货源分布与流量有了一定的了解，以及在设计时的各种参数的选择应取的大致范围和此类船舶与其它的船舶的不同的地方都有了一定的了解，并且收集了一些与之类似的船舶的资料以供我在设计时参考。
华中科技大学文华学院机械与电气工程学部船舶系船舶论证及总布置设计——800吨级江海直达货船专业班级：船舶092（本科）指导教师：***学生姓名：***学号：************日期：2012.7.6一．船舶设计任务书⑴航区及用途本船航行于我国沿海及长江中下游各港口，主要装载干杂货及粮食、盐、砂糖等包装货物，并可在舱口盖上兼装集装箱。
⑵船级本船入ZC 级。
按ZC 《钢质海船入级和建造规范》设计。
本船船体结构、性能、舾装设备等均满足ZC 有关规范对长江A 、B 级航区及中国近海航区船舶的要求。
⑶主尺度限制 设计吃水T ≯3.2m 。
⑷装载量要求 设计吃水（T ）时的载重量DW ≮800t ；货舱舱容V C ≮1200m 3。
⑸航速本船满载试航速度Vt ≮9Kn ，主机自选。
⑹续航力与自持力续航力R ＝1800nmile ，自持力为15d 。
⑺船员定额14人舱室布置要求：设单人间2间，双人间6间，所有居住舱室设置单层铺。
二、船舶主尺度论证及性能校核 1母型船资料其艏尖舱长度为，艉尖舱长度3.9m ，机舱长度m ，双层底高d 为0.8m ，舱容m ，初稳性高GM 为1.03m 。
2排水量预估按载重量系数法初步估算排水量Δ，参考母型船取ηdw ＝0.61，则8001311.4800.61dwDWt t η∆===实取1353主尺度初选⑴吃水T为了能常年航行于长江中下游及我国东南沿海各港口，根据航道条件，吃水应不超过3.2m 。
而考虑到吃水越深对于船舶快速性、经济性越有利，故此船设计吃水取限制吃水T ＝3.2m 。
⑵船宽B由于吃水受限制，B/T 应取较大值，以满足舱容和载重量要求。
根据江海直达船设计资料，一般B/T 的范围在3-4之间，本船取B/T ＝3.15，则B ＝10.08m 。
⑶船长L bp 和方形系数Cb1135040.511.025 1.00810.08 3.2bp b L C kBT ρ∆===⨯⨯⨯其中， 1.008K =附体系数按巴士裘宁公式求L ，m v v L k k bp 27.5313502992.722.73/123/12=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 设计船为尾机型，为了便于主机、轴系的安装、维修、操作等，机舱长度较长；同时增加船长对保证快速性有好处 。
故实取：m L bp 56=bp 40.5140.510.72L 56B C === ⑷型深D按规范，双层底中桁材的高度在任何情况下不得小于700mm ，且不得小于按下式计算所得值d h =(25B+42T+300)mm=741.2mm,设计船考虑施工方便，以及压载水舱容积的要求，实取d h ＝750mm 。
型深需要考虑三方面的要求：①要满足舱容要求VC ≮1200m 3：m a f l l l ,,参考母型船分别取5.3m ，5.0m ，10m ，C k 取为0.96。
()()m B l l l k V h D m a f C C d 22.408.103.55105696.0120075.0L bp =---+=---+=②重货船要满足最小干舷要求：装重货时，结构吃水相应的最小干舷满足规范要求。
③根据海船规范，要满足L/B ＞5, B/D ≤2.5的要求 当D 取4.22m 时， B/D=2.39≤2.5，满足要求。
考虑数据应圆整，同时考虑初稳性高不宜太高，故实取D 为4.4m ， 此时 B/D=2.3≤2.5 。
综合上述，初步选取：56,10.08, 3.2, 4.4,0.72,1350bp b L m B m T m D m C t =====∆=4 阻力估算与主机选型选用爱尔(Ayre)法 估算船舶阻力，进而选择主机。
爱尔法给出的标准船型的有效功率e P 为0.6430.7355()s e V P kW C ∆=•利用公式算标准方形系数bc CFrC bc 68.109.1-= (对单桨船取1.08)gLV Fr s =航速kn V s 9=时，1975.05681.95144.09=⨯⨯=Fr7582.01975.068.109.1=⨯-=bc C07.51350563131==∆L①由该船的Fr 及31∆L 查《船舶阻力》图7-3曲线得0440C =②根据Fr 数查表7-5得标准纵向浮心位置 0.54%c x L =根据速长比查表7-7（a ）得% 2.6%xc K =③对实船进行修正：100.75820.72440220.7582bc b bc C C C C --∆=⨯=⨯= 10144022462C C =+∆=+=2110(2)%100.72(3.152)%46238.25b BC C T∆=-⨯-⨯=-⨯-⨯=-21246238.25423.75C C =+∆=-= 32%423.75 2.6%11.02xc C K ∆=-⨯=-⨯=-323423.7511.02412.73C C =+∆=-=④0.6430.643135090.7350.7355178.02412.73s e V P kW C ∆⨯=⋅=⋅=涡尾船的推进系数较高，一般取为0.68，本船也取为0.68，则/(..0.9)178.02/(0.680.9)2145.44M e P P P C kW =⨯=⨯=⨯故选择主机为四川柴机柴油机厂生产的WD615-67-1 型号2两台，其额定功率为152kW ，配套齿轮箱型号为2ZT750两台。
主要参数为：主机型号： WD615-67-1两台； 功 率： 145.44kW ×2；(2×197.88 ps) 转 速： 750rpm ； 齿 轮 箱： 型号2ZT750，减速比i=4.9；5 重量校核设计船属简易货船，按母型船资料估算空船重量，取钢料重量系数Ch ＝0.405，舾装重量系数C f ＝0.242，机电重量系数Cm=0.148，则⑴船体钢料重量：)0.4055610.08 4.4)328.41h h W C L B D t =+=⨯⨯+=（（；⑵木作舾装重量：0.2425610.08136.60f f W C LB t ==⨯⨯=；⑶机电设备重量：0.148(2197.88)58.57m W Cm Pm t =⨯=⨯⨯=。
⑷空船重量：() 1.03(328.41136.6058.57) 1.03539.29h f m LW W W W t =++⨯=++⨯=⑸载重量：1350539.29810.71DW LW t =∆-=-=810.7180010.71DW t δ=-=,满足重量校核，无需修正主尺度；6 初稳性和横摇周期估算⑴初稳性高GM由初稳性方程D T B a T a GM ξ-+=/221，式中，()1110.722.5 2.50.5420.82333b w C a C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭22211.40.82311.40.720.0825w b a C C ==⨯=其中，0.4080.5770.4080.5770.720.823w b C C =+=+⨯= 参考母型船，取ξ=0.74。
210.080.542 3.20.08250.74 4.4 1.0983.2GM m =⨯+⨯-⨯=⑵横摇周期ϕT0.58 6.64T s φ===横摇周期基本符合要求。
由于江海直达船的特点是B/T 比较大，所以GM 值较高，ϕT 较小，这是中小型江海直达船普遍存在的问题。
7 主尺度论证小结综合上述，选取：56,10.08, 3.2, 4.4,0.72,1350bpb L m B m T m D m C t =====∆=附注： 干舷校核根据海规，最小干舷F 按下式计算 3210f f f F F +++= )(mm对于“B ”型船舶，干舷F 还应不小于下式计算值： 2190 3.50.035495.76F L L mm =++= 式中：0F ——基本干舷，mm ；1f ——方形系数对于干舷的修正值，mm ；2f ——有效的上层建筑和围蔽处所对干舷的修正值，mm ； 3f ——非标准舷弧对于干舷的修正值，mm 。
（2） 基本干舷0F 按下式计算： 10KD F = )(mm式中：K ——系数，根据附表B 型船舶，取：182.6D——计算型深，m。
1故： 01182.6(4.40.020)807.09F KD mm ==⨯+= （3） 方形系数对于干舷的修正值1f ，按下式计算： )68.0(6.001-=Cb F f )(mm 式中：0F ——基本干舷，mm;Cb ——方形系数，当Cb<0.68时，仍按0.68计算。
故： 100.6(0.68)0.6807.09(0.720.68)19.37b f F C mm =-=⨯⨯-= （4） 上层建筑和围蔽结构—首、尾楼（11.8+22.3） 有效上层建筑和围蔽结构对干舷的修正值2f 按下式计算： )480(2L C f +-= )(mm式中：L ——船长，m ，当L>120时，仍按120m 计算； LEL E C )1(+=，其中：L 为船长，m ；E 为上层建筑和围蔽结构的总有效长度，m 。
对首楼有效长度小于0.07L 的“B ”型船舶，则C 应减去按下式算得的数值：Le L 7.0)07.0(-其中：L 为船长，m ；e 为首楼有效长度，m 。
故：217.117.1(804)(1)(80456)121.175656f C L mm =-+=-+⨯⨯+⨯=- （5） 非标准舷弧对于干舷的修正值3f 按下式计算： 3500()(1.5)A a lf L L-=- )(mm 式中：L ——船长，m ；l ——封闭上层建筑总长度，m ；参考母型取：l =17.1m A ——标准舷弧面积，㎡；查表插值得：A=14.55㎡a ——实际首、尾舷弧面积之和，㎡. 参考母型取：a =0.9㎡ 故：314.550.917.1500()(1.5)500()(1.5)145.035656A a l f mm L L --=-=⨯⨯-= 综上：0123807.0919.17121.17145.03850.12F F f f f mm =+++=+-+= 本船型深D=4.4m ，设计吃水T=3.2m,实际干舷1200mm ，满足最小干舷要求。
船后桨推马力计算：螺旋桨收到马力 245.440.960.98136.83D M G S P P KW ηη=⨯⨯=⨯⨯=双尾鳍的推进效率较高，可取为0.66，则TE..136.830.6690.31 DP P Q P C kW=⨯=⨯=双桨推马力为2×90.31=180.62KW＞Pe，故设计航速＞9Kn。
（注：文件素材和资料部分来自网络，供参考。
