吨成品油船初步设计
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5800吨成品油船初步设计一.设计任务书提要(1)航区、航线无限航区,不定线航行(2)用途本船装载闪点小于60℃的成品油(3)载重量约为5800t(4)船级除须满足中华人民共和国船舶检验局颁发的有关规范外,还应符有关国际公约及规则。
(5)航速不低于13kn(6)续航力6000mile(7)船员数约18人+2备用+1引航员二.设计特征1.既要满足装运成品油的功能,也要对防火防爆的安全性考虑,油分装在各个油密的货舱内,依靠油泵和输油管进行装卸2.本船干舷按不小于1966年国际载重线公约及1979议定书及1988修正案规定的“A”型船舶要求设计。
干舷标记应在船级社批准后,勘划在标高不超过设计吃水的水平面之上3.本船在通常的服务状态下有足够的稳性和适当的纵倾,应具有足够的纵向强度,以避免装载受限制。
装卸货时,本船稳性为正值。
船体结构应采用混合骨架型,除上甲板外,双层底及两舷在货舱区范围的舱应采用纵骨架式,其它区域采用横骨架式,在油舱区中央纵剖面设置1 个连续的油密的纵舱壁,并设置7个油密横舱壁。
建造方在造船过程4.尽量加大货油仓的容积,以有限的船舶尺度达到最大的装载量。
在满足机舱各类机电设备布置的情况下,缩短机舱的长度,以保证有较大的货油舱长度。
5.分舱在满足公约要求和保证液货舱、压载舱容积的前提下,应尽量挖掘自身潜力,即尽量考虑缩短机舱、泵舱及首尖舱的长度,以获得尽可能大的货油舱长度。
三.水量及主尺度确定(一)母型船资料(二) 排水量估算按下面公式初步估算排水量Δ: (1)载重量系数dw η的选取一般中小型油船的dw η在0.50--0.65之间,取dw η=0.60 (2)载重量DW=5800t (3)排水量dw1ηDW=∆=60.05800=9666.67t t 取Δ=9667t(三)主尺度初步确定1. 吃水T=6.30m2. 型宽B=17.50m3. 船长bp L 和方形系数b Cbp L =312k k 22.7∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+V V =312966725.1350.132.7⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=116.35m b C =1.08-1.68r F =1.08-1.68×35.1168.9514.05.13⨯⨯=0.735 =r F 0.2054. 型深D=350bp bp 0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L L D =8.4×358.11835.116)(=8.1m 5. 由以上估算设计船的主机功率P=()35.11621081.115000735.0121K 4006035.116405.139667772.02332⨯⨯-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯+-⨯⨯=2514.73kw(四)重量校核设计船为中小型油船,所以取空船重量LW=0.361∆≈3480.1t (1)刚料重量 h W =LW 6.0=2088.1t (2)硒装重量 f W =LW 26.0=904.8t (3)机电重量 m W =0.218×3250=708.5t(4)空船重量 LW=h W +f W +m W =2088.1+904.8+708.5=3701.4t (5)排水量储备,取空船重量的4%计,即 4%WL ≈139 (6)载重量 DW=5800t(7)排水量 ∆=(3701.4+139+5800)=9640.4t∆与1∆相差不大,仍取∆=9667t ,主尺度就不再计算。
前言近年来随着中国经济的快速发展,特别是船舶业在这几年中发展的尤为迅速。
作为现在的三大主流船型之一的集装箱船更是有很大的需求量,因为他首先可以节约装卸劳动力,减少运输费用。
一般货船采用单件或小型组合件形式装运,费力又费时。
集装箱船采用国际统一规格的集装箱运输货物,打破了一捆、一包单件装卸的传统形式,大大减轻装卸工人劳动强度,加快了装卸速度,减少人工装卸费用。
第二,利用集装箱船运输,可以减少货物的损耗和损失,保证运输质量。
这是因为货物在生产工厂里就装进一只只集装箱,中途经公路、铁路、水上运输,均不开箱,可把货物直接运到用户手中。
这样,可减少货物在运输途中损耗和遗失,还可节约包装费用。
第三,集装箱船装卸效率高。
一艘集装箱船的货物装卸速度大约是相同吨位的普通货船三倍左右,而大型高速集装箱船的装卸速度差不多是同吨位普通货船的4—5倍。
这样,可减少船舶停靠码头时间,加快船舶周转,提高船舶、车辆及其它交通工具的利用率以上的这些优点。
对于多用途集装箱船的初步设计,主要关注一下方面:(1)总布置设计:在满足营运要求和保证船的航行性能和安全性的前提下,合理的确定船舶的整体布置,绘出总布置图。
(2)重量重心计算:排水量是船舶技术性能的重要参数之一,是船舶设计中各项性能计算的重要依据,船舶的重心关系到浮态和稳性。
(3)浮态及稳性:保证船舶在一定的装载下具有漂浮在水面保持平衡位置的能力和船舶在力作用下回复到平衡位置的能力。
(4)阻力估算:通过对船舶阻力的估算,在设计过程中对考虑选择阻力较低的船型参数。
(5)螺旋桨设计:通过设计一个良好的螺旋桨,能有效的提高船舶的推进效能,水动力效能。
为保证船体结构强度的情况下,船体基本结构形式采用双层底和双舷侧的结构。
其他性能和经济指标,在本次的毕业设计中,通过计算之后得到。
1. 总体部分总体设计部分是新船设计过程中的一个总的基础的重要环节,是一项基础性的工作。
它对设计工作顺利进行和保证新船设计的正确与合理,满足设计和使用要求具有决定性的作用。
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 用途 (1)1.3 航区 (2)1.4 船级 (2)1.5 船型 (2)1.6 航速 (2)1.7 续航力 (2)1.8 船员数 (2)1.9 动力装置 (2)1.10 本章小结 (2)2 确定主尺度和排水量 (3)2.1 确定载重量 (3)2.2 初步确定排水量 (3)2.3 确定主尺度及船型系数 (3)2.4 空船重量估算 (4)2.5 重力与浮力的平衡 (4)2.6 初稳性的估算 (4)2.7 横摇周期估算 (4)2.8 本章小结 (5)3 型线设计 (6)3.1 计算水下部分水线半宽值 (6)3.2 绘制水下部分型线图 (7)3.3 绘制水上部分的型线图量取水上部分的型值 (7)3.4 本章小结 (10)4 总布置设计 (12)4.1 遵循的原则 (12)4.2 肋位划分 (12)4.3 双层底高度的确定 (12)4.4 总布置概况 (12)4.5 舾装设备 (14)4.6 救生设备 (14)4.7 消防设备 (15)4.8 声光信号设备 (15)4.9 总布置图的绘制 (15)4.10 本章小结 (15)5 静水力和装载稳性计算 (16)5.1 静水力性能要素计算和静水力曲线的绘制 (16)5.2 稳性横截曲线的绘制 (18)5.3 进水角曲线的绘制 (19)5.4 完整稳性的有关衡准 (20)5.5 满载出港稳性校核 (22)5.6 满载到港稳性校核 (26)5.7 压载出港稳性校核 (30)5.8 压载到港稳性校核 (34)5.9 装载稳性校核汇总 (38)5.10 本章小结 (38)6 结构设计 (39)6.1 本船分析和概述 (39)6.1.1 运输货物种类 (39)6.1.2 结构形式分析 (39)6.1.3 主要尺度及尺度比 (39)6.2 货油舱区基本机构计算 (40)6.2.1 外板 (40)6.2.2 双层底 (42)6.2.3 舷侧骨架 (49)6.2.4 甲板骨架 (50)6.2.5 货油舱槽型油密横舱壁 (51)6.2.6 槽型油密纵舱壁 (52)6.3 绘制典型横剖面结构图 (54)6.4 本章小结 (55)7 阻力预报和螺旋桨设计 (57)7.1 有效马力曲线的计算 (57)7.1.1 设计船主要参数 (57)7.1.2有效马力曲线计算 (57)7.2 螺旋桨图谱设计 (59)7.2.1 船身效率计算 (59)7.2.2 螺旋桨敞水收到功率计算 (59)7.2.3假定航速下的有效推马力计算 (59)7.2.4 空泡校核 (60)7.2.5 强度校核 (62)7.2.6 螺距修正 (64)7.2.7 重量和惯性矩的计算 (64)7.2.8 敞水性征曲线的确定 (65)7.2.9 系柱特性计算 (65)7.2.10 航行特性计算 (66)7.2.11 螺旋桨设计总结 (67)7.3 螺旋桨图的绘制 (68)7.4 本章小结 (69)8总结 (70)参考文献致谢青岛科技大学本科毕业设计(论文)1 绪论1.1 概述近年来随着我国经济的迅速发展,国内对各种能源尤其是石油的需求剧增。
XXXX吨级载油量成品油船合同设计标记 数量 修改单号签 字日期编制 描打 校对 描校审核 总面积5.28 m 2共 88 页 第 1 页标检 审定日期规 格 书(I总体部份及II船体部份)目 录Ⅰ、总体部分第一节 总述1.1 总述1.2 本船概貌第二节 船级、规范、规则及证书2.1 船级2.2 规范、公约和规则2.3证书2.4船旗国第三节 摘要3.1 主要尺度3.2 载重量3.3 容积3.4 航速、续航力及燃油消耗量3.5主机和副机3.6航区第四节 定员第五节 试验和试航5.1 总述5.2 车间试验5.3 结构试验和船上试验5.4 试航5.5 空船重量测定和倾斜试验 第六节 技术保证6.1 载重量6.2 空船重量第七节 建造程序7.1 工作程序7.2图纸7.3材料、设备的选购7.4 监督7.5 交船7.6 铭牌和标记7.7 省略Ⅰ、总体部分第一节 总述1.1 总述XXXX吨级成品油船(以下称为“本船”) 是以原XXXX吨级载油量江海直达原油/成品油船为母型修改而成的。
本规格书和附属的图纸是用以说明及表达本船的主要技术状况,如性能、容积和装载量、结构等等。
如果合同和规格书之间出现任何抵触时,则以合同为准。
如果规格书几个部分的条文之间有矛盾或抵触时,则有关船体的条文以船体部分为准;有关轮机的条文以轮机部分为准;有关电气的条文以电气部分为准。
任何一个项目如在本规格书中二次或多次重复提及,则仅提供或供给一次。
所有备件和工具将由承造厂按照本规格书,并符合船级社、主管机关的规定和承造厂和设备制造厂的正常标准提供给船东。
船东在本规格书中要求增加的备品、备件也一并提供。
任何本规格书未提到的项目,若该项目是船级社和主管机关对本船所要求的(按第二节“船级、规范、规则和证书”所述),都应该由船厂供应和/或安装(除另有说明外)。
1.2 本船概貌本船为钢质单甲板、双壳体型、单桨、柴油机推进的成品油船。
本船有球形船首、倾斜首柱、方尾和半悬挂舵,并在尾部设置节能用的补偿导管及尾鳍。
5500DWT成品油轮方案设计分析报告一、综述二、设计思想及技术规格说明三、主要尺度及排水量的确定1、型船资料2、初始主要尺度的拟定3、空船重量LW的估算4、计算排水量∆及方形系数Cb5、载货量Wc的计算6、航速校核7、容积校核四、总布置五、主尺度方案与实船数据的对比分析金海彬2220081286船舶08-1班2011年12月2日一、综述根据课程作业要求,本人在国际船舶网和各大船舶论坛网站上进行了广泛的搜索,最终将本次报告的船型定位为载重量型船舶。
通过三年专业知识的学习,无论是从船舶结构方面还是船舶原理,我们大多接触的都是一些散货船和油船为代表的载重量型船舶,相比于其他船型,我们更加熟悉此类船型,而且也可以有很多例子作为参考,因此本人认为将此类船型作为本次报告的船型较为合适。
通过大量资料的收集和筛选,最终将此次报告的研究对象定为5500DWT成品油船。
在本设计分析报告中将针对主尺度要素和排水量的确定、船舶重量和容量的计算和校核、以及这些要素对船舶性能的影响和总布置进行简要的分析。
最后将本人的设计方案与已有船舶的设计方案进行了对比,找出各自的优劣势,从而在日后的学习中进行改善。
由于水平有限,故此报告中将不可避免地出现若干理论上和经验上的失误,相信本人在日后的学习生活中会加以改正和提高。
二、设计思想及技术规格说明本船为总载重量5500吨,在货舱中载运散装运输三个品位成品油的双底双壳,航行于远海航区的成品油轮。
本船适用于在货舱中散装运输三个品位的成品油。
在设计时,所有货油舱和污油舱的液货的闪点小于60℃。
本船应设有专用压载水舱,专用压载水舱全船压载总量应保证空船航行时首吃水不小于0.027L,尾部螺旋桨在空载航行时不得露出水面。
本船干舷按不小于1966年国际载重线公约及1979议定书及1988修正案规定的“A”型船舶要求设计。
干舷标记应在船级社批准后,勘划在标高不超过设计吃水的水平面之上。
本船在正常海上航行时,应符合有关载重线公约、防污染公约(MARPOL)和国际海事组织规范关于稳性的要求。
吨成品油船初步设计成品油船是一种专门用于运输各类成品油的船舶,包括原油、柴油、汽油等。
成品油船的设计和建造需要考虑到安全性、效率、可靠性等多方面因素,以确保船舶在海上运输中能够稳定、安全地运行。
在进行成品油船的初步设计时,需要考虑以下几个方面:一、船舶的尺寸和容积:成品油船的尺寸和容积是设计的重要参数之一、根据运输的货物种类和数量来确定船舶的长度、宽度和吨位,以及油舱的数量和容积。
同时,还需要考虑到船舶在各种气候和海况下的运输性能,确保船舶能够安全地携带和运输成品油。
二、船体结构和材料选择:成品油船的船体结构必须具备足够的强度和稳定性,以抵抗海浪和风浪的冲击。
设计船体结构时需要考虑到船体的形状、船尾、船舱和船头等部位的结构,以确保船舶在运输过程中能够保持稳定。
同时,还需要选择适合的船体材料,如钢铁、铝合金等,以确保船舶的耐用性和使用寿命。
三、动力系统设计:成品油船的动力系统是船舶运输的关键环节之一、在设计动力系统时需要考虑到船舶的航速、航程和推进效率等因素,选择适合的推进设备和动力引擎。
同时,还要确保动力系统的可靠性和安全性,在遇到突发情况时能够及时应对,确保船舶和船员的安全。
四、船舶的舱室和设备布置:成品油船的舱室和设备布置需符合相关规范和标准,保证船舶的操作和管理能够顺畅进行。
船舶需要配备一系列设备如油泵、油舱、管道、防火设施等,以确保成品油的安全储存和运输。
同时,还需要合理布置船舶的舱室,如船员舱、船舱、机舱等,确保船员的舒适度和安全性。
五、船舶的性能和性能:成品油船在设计初期需要进行全面的性能评估和评估。
包括航速、续航能力、稳性、操纵性、避浪能力等方面的性能测试和评估。
只有确保船舶的性能满足实际运输要求,才能保证船舶的安全和可靠性。
综上所述,成品油船的初步设计是一个复杂的过程,需要系统、全面的考虋。
设计人员需要细致入微地进行各个方面的设计,以确保船舶在运输过程中能够稳定、安全地运行。
同时,设计人员还需要遵循相关的规范和标准,确保设计的成品油船符合国际海事法规和标准,保障船舶运输的可持续性和安全性。
大连理工大学网络教育学院本科生毕业论文(设计)原创优秀论文题目:14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计学习中心:奥鹏直属层次:专科起点本科专业:船舶与海洋工程年级:学号:学生:指导教师:***完成日期: 2011 年 09 月 20 日14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计内容摘要毕业设计内容为14000DWT成品油船主尺度确定及总布置设计。
设计过程中主要参考 68000DWT 成品油船等相近船为母型船,遵循《钢质海船入级与建造规范》(2006)等相应规范进行设计。
设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。
毕业设计过程主要包括以下几个部分:主尺度确定,根据任务书的要求并参考母型船初步确定主尺度,再对容积、航速及稳性等性能进行校核,最终确定船舶主尺度;总布置设计,按照规范要求并参考母型船进行总布置设计,区划船舶主体和上层建筑,布置船舶舱室和设备。
关键词:成品油船;主尺度;总布置I14000DWT 成品油船的主尺度确定及总布置设计II目 录内容摘要 .......................................................................................................... I 设计任务书 ....................................................................................................... 1 1 现代油船发展及相关母型资料 (2)1.3.1 主要尺度 (3)1.3.2 航速、螺旋桨及续航力 (3)2 船舶主要要素的初步拟定 (5)2.1 排水量和主尺度的初步确定 (5)2.1.1 设计分析 (5)2.1.2 估算排水量 (5)2.1.3 初始方案拟定 (5)2.2 主机选择 (6)2.3 空船重量估算 (6)2.3.1 船体钢材重量W h (6)2.3.2 舣装设备重量W f (6)2.3.3 机电设备重量W m (7)2.4重力与浮力平衡 (7)2.5 性能校核 (8)2.5.1 稳性校核 (8)2.5.2航速校核 (9)2.5.3容积校核 (10)3 总布置设计 (12)3.1 主船体内部船舱的布置 (12)3.1.1 内部舱室划分 (12)3.1.2上甲板布置 (12)3.2 上层建筑布置 (12)3.3 绘制总布置图 .................................................................................. 12 4 结论 ........................................................................................................... 13 参考文献 ........................................................................................................ 14 致谢 (15)14000DWT成品油船的主尺度确定及总布置设计设计任务书1 用途本船用于运载闪点小于60℃的成品油,货油密度为0.74t/m3~1.025 t/m3。
毕业论文(设计)2850吨油船设计学生姓名:王鹤添指导教师:王海英讲师专业名称:船舶与海洋工程所在学院:海洋工程学院精选资料2010年6月大连海洋大学本科毕业设计目录目录摘要 (I)第一章前言 (1)第二章主尺度确定 (2)2.1设计任务书要求 (2)2.2母型船资料 (2)2.3航速估算(海军系数法) (3)2.4载重量计算 (3)2.5主尺度、方形系数、排水量和浮力平衡初步计算 (4)2.6排水量修正、进一步确定主尺度 (5)2.7船型系数估算 (6)2.8船舶主尺度参数 (7)2.9主要性能校核 (8)第三章形线设计 (13)3.1确定母型船浮心纵向位置 (13)3.2(1-CP)法求各站移动距离 (14)3.3绘制横剖面面积曲线 (16)3.4绘制型线图 (16)第四章总布置设计 (22)4.1绘制船舶侧面图 (22)4.2绘制船舶侧面图 (23)第五章性能计算 (25)5.1概述 (25)5.2静水力计算及静水力曲线图绘制 (25)5.3受风面积计算 (26)5.4不同装载状态下重量重心以及排水量估算 (27)5.5邦戎曲线,浮态及稳性的计算 (28)第六章结构设计 (29)6.1概述 (29)6.2主尺度 (29)6.3结构计算 (29)6.4纵骨架式船底骨架 (31)6.5舷侧骨架 (33)6.6甲板骨架 (34)6.6支柱 (36)6.7非水密支承舱壁 (37)6.8水密舱壁 (37)6.9深舱 (38)6.10首尾柱 (38)6.11船端加强 (39)6.12机炉座和轴隧 (39)6.13上层建筑 (39)6.14机舱棚 (40)6.15舷墙及栏杆 (40)6.16测量孔和观察孔 (41)6.17总纵弯曲计算 (41)第七章螺旋桨计算 (46)7.1船舶主要参数 (46)7.2船体阻力计算(艾亚法) (46)7.3推进因子的决定(汉克歇尔公式) (48)7.4可以达到的最大航速计算 (48)7.5空泡校核 (49)7.6强度校核 (50)7.7螺距修正 (51)7.8重量及惯性矩计算 (52)7.9敞水性征曲线之确定 (52)7.10系柱特性计算 (53)7.11螺旋桨计算总结 (53)第八章全船说明书 (54)8.1船舶类型及作业航区 (54)8.2船舶主尺度参数及性能 (54)8.3船体结构 (55)8.4主要设备概况 (55)第九章结论与建议 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录Ⅰ文献综述 (62)附录Ⅱ外文翻译 (64)附录Ⅲ静水力计算表 (78)附录Ⅳ邦戎曲线 (85)附录Ⅴ浮态及稳性计算 (87)摘要本次毕业设计为2850吨油船设计,题目来自船舶与海洋工程教研组2010.在设计过程中主要参考1000吨油船为相近的母型船,同时以《钢质海船入级规范》2006,《船舶设计原理》等文献为参考进行设计。
70000DWT成品油船船体建造工艺一本船为单甲板、双底、单浆、单舵、尾机型的钢质成品油船,其主尺度如下:总长118.0m设计水线长113.0 m垂线间长110.0 m型宽17.6 m型深9.0 m设计吃水 6.6 m肋距尾—#90.6 m#9—146 0.7 m#146—艏0.6 m梁拱上甲板0.4 m首尾楼甲板0.3 m其他甲板0.2 m双层底高度 1.20 m货油舱内侧板与舷侧板间的垂直距离 1.0 m为了能更好更快、高质量的完成此船的建造任务,特制定此工艺方案。
二船体型线的放样1 根据设计院提供的图纸:型线图、基本结构图、横剖面图等主要图纸,进行样台的实尺放样,放样的精度:基线不直度±1mm,格子线对角线长度±2mm,总长或垂线间长±1mm,型深、型宽±1mm,型线各投影的吻合度≤2.5mm。
2 理论型线的绘制与光顺。
1)作各投影图的边界线。
在作中纵剖面的首尾轮廓线时,按图纸上规定的尺寸和首尾柱图上的要求,在格子线上刻点连线,只要连出的曲线光顺,即可以抛弃不在光顺曲线上的个别点子,不过总长、设计水线、垂线间长、尾轴中心线高度均不能变动。
2)绘制各图上的型线。
绘制型线时应注意各型线的光顺性、协调性,把在某图上修改的点的型值反映到另外两图上,看光顺否,进行反复的修改,直到光顺为止。
3)型线修正的原则。
型线放样的好坏主要体现在每根型线的光顺性,每对型值的一致性和每组型线间距的协调性。
型线修正的技术要求:一致性误差不大于2mm,设计水线以下各点的修正量应小于图纸上的比例尺寸为原则,本船为100mm,设计水线上各点的修正量可以放宽一些。
型线修正量应尽量保持原设计型线图的排水体积不变,主尺度不变、横中剖面上的甲板边线、尾部出口处螺旋桨叶尖与船体型线间的间隙、纵剖面首尾柱轮廓线等不变。
4)型线图的检验。
在横剖面图上作斜剖直线并与横剖线接近垂直相交,以斜剖面与中纵剖面相交为准,在纵剖线图或水线图上画出斜剖线的真实形状,若斜剖线很光顺说明船体型线符合技术要求,反之说明型线不协调,需要修正斜剖直线,并返画到投影图上对应处。
5500吨成品油及原油/化学品船图号:目录主要技术参数和主要物量1.1 船型……………………………………………………1.2 主要参数………………………………………………1.3 主要物量………………………………………………1.船体建造法…………………………………………………2.1 分段划分原则…………………………………………2.1 分段划分及制造方法…………………………………2.2 船台吊装方法…………………………………………2.成品油轮建造要点…………………………………………2.1船体建造………………………………………………2.2舾装件制造和安装……………………………………3.特涂工作要点………………………………………………4.1 对特涂承包方的要求…………………………………4.2 特涂工作开始的先决条件……………………………4.3 特涂工艺程序…………………………………………附图:1.10000吨成品油轮分段划分图………………………2.10000吨成品油轮船台搭载网络图…………………5500吨成品油及原油/化学品船图号:目录主要技术参数和主要物量1.1 船型……………………………………………………1.2 主要参数………………………………………………1.3 主要物量………………………………………………4.船体建造法…………………………………………………2.1 分段划分原则…………………………………………2.1 分段划分及制造方法…………………………………2.2 船台吊装方法…………………………………………5.成品油轮建造要点…………………………………………5.1船体建造………………………………………………5.2舾装件制造和安装……………………………………6.特涂工作要点………………………………………………4.1 对特涂承包方的要求…………………………………4.2 特涂工作开始的先决条件……………………………4.3 特涂工艺程序…………………………………………附图:1.5500吨成品油轮分段划分图………………………2.5500吨成品油轮船台搭载网络图…………………1、主要技术参数和主要物量1.1 船型本船为双机、双浆成品油轮,载重量5500吨,货物闪点不低于60℃,货舱内表面需特涂。
70000DWT成品油船的基本结构设计摘要:70000DWT成品油船的基本结构设计,设计主要参考68000DWT成品油船等相近船为母型船。
遵循《钢质海船入级与建造规范》(2006)等相应规范,设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。
设计过程主要包括以下内容:结构设计。
本船在货舱区结构为纵骨架式,参照相应规范计算船体各处构件的相关参数,如剖面模数等。
计算所选取构件的总纵强度,以保证结构设计合理。
关键词:成品油船;基本结构设计1 相关母型资料母型船为68000吨,航区为近海。
母型船为钢质、单甲板、尾机型、单桨、单舵,由柴油驱动的成品油船,货油舱区域为双底双壳结构。
1.1 主要尺度总长Lpp 225.00m型宽B 33.30m型深D 21.00m设计吃水d 12.96m方形系数Cb 0.8414载重量DW 68000t载重量系数 0.8082排水量 84129.71t排水体积 81997.77m31.2 航速、螺旋桨及续航力螺旋桨考虑了主机功率储备15%,设计吃水( m),船壳无污底情况,风力小于蒲氏三级深水水域主机达到额定转速服务速度约13.5海里/小时。
1.3 设计船尺度确定母型船载重量系数为0.75,载重量为20000DWT,设计船载重量为24000DWT,比母型船大,取设计船的载重量系数ηDW =0.77,由此,设计船的排水量Δ=DW/ηDW=31169t。
将设计船主尺度等要素总结如下表:主要尺度总长Loa 227.00m垂线间长Lpp 217.00m型宽B 32.20m型深D 20.20m设计吃水d 12.5m结构吃水 14.00m方形系数Cb 0.84载重量DW 70000t载重量系数 0.81排水量 86419.2t排水体积 84311.2m32 结构设计及强度计算2.1 设计船结构概述本设计遵照我国船级社《钢制海船入级与建造规范》(2006)第二篇第五章对双壳油船的要求进行设计。
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: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L pp=103m,设计水线长L wl= 105.33m, 型宽B=17m,型深D=7.9m,吃水T=6.4m,排水量Δ=8415t , 浮心纵向位置X b= 0.538m(舯前),方形系数C b=0.73,棱形系数C p=0.738,舯剖面系数C m=0.989,水线面系数C w=0.850,货舱容积V C=8281.409m3。
关键词:6000T近海油船;任务书分析;设计目录绪论 (1)1毕业设计任务书分析 (2)1.1 设计要求 (2)1.1.1 船型,航区及用途 (2)1.1.2 载重量 (2)1.1.3 船级及规范 (2)1.1.4 航速,续航力 (2)1.1.5 主机,辅机及燃料 (2)1.1.6 设备 (3)1.1.7 船员编制及配置 (3)1.1.8 确定设计船主要要素 (3)1.1.9 型线设计 (3)1.1.10 总布置设计 (3)1.1.11 性能校核 (3)1.1.12 稳性计算 (3)1.1.13 完成功率、螺旋桨计算书及预报航速 (3)1.1.14 最小干舷计算 (3)1.2 调查报告 (4)1.3 对本船的简要分析 (4)2 全船设计说明书 (5)2.1船型及用途 (5)2.2船级及规范 (5)2.3 载重量 (5)2.4 主尺度 (5)2.5 主要船型及系数 (5)2.6 稳性及干舷 (6)2.7 舱容 (6)2.8 主要舱室布置 (6)2.9 船体结构 (6)2.10.1 主机 (7)2.10.2 减速齿轮箱 (7)2.10.3 螺旋桨 (7)2.10.4 舵设备 (7)2.11 其它设备 (7)2.11.1 锚设备及系泊设备 (7)2.11.2 航行信号设备 (8)2.11.3 救生、消防设备 (8)2.11.4 其他 ............................................................................................................................. 8 3 船舶主要要素确定 .. (10)3.1 主要要素估算 (10)3.1.1dw η(第一次近似估算) (10)3.1.2 ∆估算 (10)3.1.3 L PP 估算 (10)3.1.4 傅汝德数估算 (11)3.1.5 B 、D 、T 估算 (11)3.1.6 b C 估算 (11)3.2 性能校核 (12)3.2.1 排水量校核 (12)3.2.2 航速校核 (13)3.2.3 稳性校核 ...................................................................................................................... 13 4 船舶型线设计 (16)4.2 BSRA型线改造 (17)4.2.1 型线特征 (17)4.2.2 主要参数确定 (17)4.2.3 型线改造 (18)4.3 手工绘制型线图 (20)5 静水力计算 (24)5.1 计算结果 (24)5.2 计算结果分析与设计优化 (24)6 船舶总布置设计 (25)6.1 总布置概述 (25)6.2 主船体舱室划分 (26)6.3.2 居住舱室的布置 (27)6.3.3 公共处所的布置 (27)6.3.4 交通路线的布置 (27)6.4 船舶设备的布置 (28)6.4.1 锚泊设备 (28)6.4.2 航行信号设备 (29)6.4.3 舵设备 (29)6.4.4 救生、消防设备的布置 (29)6.5 纵倾调整 (30)6.5.1 意义 (30)6.5.2 调整典型载况 (30)7 阻力计算及螺旋桨设计 (31)7.1 阻力计算 (31)7.1.1 设计船主要要素 (31)7.1.2 计算过程 (31)7.2 螺旋桨图谱设计 (33)7.2.1 设计螺旋桨时应考虑的若干问题 (33)7.2.2 设计过程 (34)8 舵设计 (39)8.1 概述 (39)8.2舵主要要素的确定 (39)8.2.1 舵的类型 (39)8.2.2 舵的面积 (39)8.2.3 舵的展舷比 (40)9 干舷和舱容要素的计算及校核 (41)9.1 干舷计算及校核 (41)9.1.1 船舶的主尺度及系数 (41)9.1.2 计算及校核过程 (41)9.2 舱容要素计算及舱容校核 (43)9.2.1 舱容计算 (43)9.2.2 舱容要素计算 (44)10 舾装设备的确定 (46)10.1 锚泊和系泊设备 (46)10.1.1 锚设备 (47)10.1.2 锚链舱的容积 (47)10.2 救生、消防设备 (47)10.2.1 救生设备 (48)10.2.2 消防设备 (48)10.3 本船配有的航行设备 (48)10.4 本船配置的航行信号设备 (48)11 稳性计算及校核 (49)11.1 典型载况计算 (49)11.2 稳性计算及校核 (51)11.2.1 浮态、稳性、横摇周期、横摇角的计算 (52)11.2.2 大倾角稳性校核 (54)结束语 (61)致谢 (62)参考文献 (64)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。
1设计任务书1.1 船舶用途,航区本船为川江成品油船本船航行于武汉—重庆的长江航线,经过三峡库区本船航区满足B,C,K级航区,J2级航段本船为尾楼,双螺旋桨,柴油机油船1.2 设计和建造规范本船按照《钢质内河船舶入级建造规范》(2002)和《内河船舶法定检验技术规则》(1999 中国船检局)进行设计和建造1.3 船舶的主要尺度及型线本船设计平均吃水为2.20m,其他尺度根据最佳型线及经济性选定1.4 载重量及货油舱m计,船舶货油舱长船舶满载时载重量为500t ,货油密度按0.84t/3及位置满足规范及《1973年国际防止船舶造成污染公约及其1978年议定书》,设置双底双壳,有专用压载舱,其容积符合公约要求1.5 航速与续航力满载速度不小于16km/h,续航力为2800km1.6 稳性与适航性本船应满足我国船检局稳性规范对B级航区,J2航段的要求,各种装载情况横摇周期不小于10s,首尾吃水差不大于0.015L(m),螺旋桨全部埋入水中,满载航行时无首倾1.7 船体结构船体结构采用纵横混合骨架形式1.8 船舶设备及甲板机械对货油装卸设备,安全,消防设备,救生设备,管系设备,锚机,舵机,绞缆机等都提出较详细规定(从略)1.9 动力装置主机:采用淄博柴油机厂Z6170ZC-2,260KW2台L锅炉:设全自动燃油锅炉一台1.10 电气设备对电源种类,配电系统,电缆及照明,通讯导航设备等方面的要求(从略) 1.11 船员定额及舱室布置船员定额为18人船员中由船长,轮机长,水手,厨工,报务员等组成对船员舱室布置要求:船长,轮机长为单人房间,其余均为四人间对公共舱室的要求:小餐厅一间,公共厕浴室一间2 主尺度的确定2.1 母型船资料为了解决设计要求中吨位小,装载量大和主机功率小,吃水浅而航速要求高这两大矛盾,本文广泛收集了国内外现有中小型油船的资料并加以分析,从中吸取其优点与本设计船相近载重量的母型船主尺度资料如表 2.1所示,其详尽资料见附录一.2.2 空船重量计算空船重量LW按船体钢料重量Wh 舣装设备重量Wf及机电设备重量Wm三大项来估算船体钢材重量采用混合模数法Wh=Ch*(L*B*D+L* (B+D)) 取Ch=0.090舣装设备重量采用平方模数法Wf=Cf*L*(B+D) 取 Cf=0.029机电设备重量Wm=Cm*BHP 取Cm=0.129其中 BHP 为主机额定功率,本船主机采用2×260KW 柴油机. (注:在空船重量计算中采用的系数都是根据母型船资料确定)2.3重力浮力平衡及主尺度的确定采用诺曼系数法进行重力浮力平衡(其具体方法参阅<<船舶设计原理>> 大连理工大学出版社)诺曼系数N =)](32[11∆+∆⨯+∆-Wm Wf Wh当|DW-DW ’|<1t 时,认为满足重力浮力平衡当|DW-DW ’|>1t 时,不满足,保持Cb,D,d 不变,改变Lpp 和B,其改变量按下式计算:002∆⨯∆=∆=∆δB B L L 其中, DW 为任务书规定的载重量DW ’为设计方案的载重量根据空船重量,诺曼系数法过程编制程序(见附录一) 选择七个不同的主尺度的初始方案,得到的结果如表2.2:设计一条新船,要保证浮性,稳性,快速性,容量,布置等技术要求,要满足船坞,船台,航道等限制条件,还要得到最佳的经济效益.本船的设计主要考虑的是船舶的经济性,即在一定的主机功率(2×260KW)下达到较高的航速.在估算设计船的航速的时候采用海军部系数法,在7个不同的方案中,取航速较高,且各尺度比合理的作为最终方案海军部系数法中, 采用内河船设计手册546页长江B 级航区油船为参考母型船c=030320BHP v ∆=27022.16822332⨯⨯==690.87 v=332∆⨯BHP c分析海军部系数法,我们不难看出,对于同一条母型船,在相同的主机功率下, ∆越小,,则速度越大,而∆越小同时可以在相同载重量下空船重量也越小,从而降低船舶的造价,出于以上考虑,故选择方案4为本船主尺度的最终方案,具体数据如下:两柱间长 pp L = 49.880 m 水线间长 wl L = 1.03pp L = 51.38 m型 宽 B = 9.67 m型 深 D = 3.00m 吃 水 d = 2.20m 排水量 ∆ = 740 t 载重量系数 DW η = 0.676方形系数 Cb =dB Lpp k**/γ∆ = 0.670其中 γ=1.00是水的密度中横剖面系数 Cm=0.965根据<<船舶阻力>>P117由Cb 选取棱形系数 Cp = Cm Cb= 0.6943 性能校核3.1 航速校核本船采用海军部系数法进行航速校核,取内河船设计手册546页长江B 级航区油船为参考母型船c=030320BHP v ∆=27022.16822332⨯⨯=690.87 v=332∆⨯BHP c =332740260287.690⨯⨯=16.38km/h满足航速要求3.2 容积校核本船的容积校核采用与<<船舶设计原理>>P138相近的方法进行计算 本船采用双底结构,按2002版《钢质内河船舶入级与建造规范》,双层底的高度h 取800mm,, 双层壳厚度取800mm.若使本船容积满足要求则有:tk V >cn V 及 (D V -tk V )>bn V 式中, tk V 为货油舱能提供的容积, 3mD V 为货油区能提供的总容积, 3mcn V 为货油所需的容积, 3m bn V 为压载所需容积, 3m本船能够提供的总容积D V 按下式统计式计算:D V =v K ×c L ×B×D×md Cv K =0.6596+0.6747×b C -0.3022×c Kmd C =1-d/D(1-m C )式中, m C =0.983c L 为货油区长度,本船取为31mc K 为货油区长度利用系数, c K =c L /Lpp=31/49.88=0.621则 v K =0.6596+0.6747×0.7730-0.3022×0.7048=0.9681md C =1-2.2/3×(1-0.983)=0.988 本船能提供的总容积D V =v K ×c L ×B×D×md C=0.9681×35×11.44×3.00×0.988=11493m本船货油舱能提供的容积tk V 按下式计算:a K =(0.25×b C +0.702)×(0.95+0.018×b)= (0.25×0.670+0.702)×(0.95+0.018×0.8) = 1.094tk V =a K ×c L × (B-2b)×(D-h)= 1.094×31× (9.67-1.6) ×(3-0.8) = 6033m本船主机燃油消耗率为198g/k W ּh,航程为1370km,航速为16.38km/h,燃油储备10%,则双程燃油重量为:2×260×2×198×1370/16.38/1000=19t滑油重量占燃油的10%,为1.9t 淡水10吨船员备品及食品7吨 余量10吨载货量Wc =500-19-1.9-10-7-10=452吨 本船货油所需容积cn V =k×c W /c r式中, k = 1.01,考虑货油膨胀及舱内构架系数 c W = 452t,载货量 c r = 0.84,货油密度 则cn V =1.01×449/0.84=5423m压载水容积为bn V =0.4DW=2003m综上,经计算可知tk V >cn V D V -tk V >bn V容积满足要求3.3 干舷校核夏季最小干舷F 按下式计算:F = 0F +1f +2f +3f +4f +5f (mm)式中 ,0F —船的基本干舷,mm;1f —船长小于100m 的船舶的干舷修正,mm; 2f —方形系数对干舷的修正,mm; 3f —型深对干舷的修正,mm;4f —有效上层建筑和围蔽室对干舷的修正,mm; 5f —非标准舷弧对干舷的修正,mm;(1) 基本干舷0F按<<国际载重线公约>>中有关规定该船为 A 型船舶 ,查<<船舶设 计原理>>P70表3.8得其基本干舷0F =443 mm(2) 船长小于100m 的船舶的干舷修正 1f按公约仅对B 型船进行修正,对于本船1f = 0 mm(3) 方形系数对干舷的修正 2f2f =(0F +1f )(136.168.0-+bC ) (mm) 本船 b C =0.670,可得2f =-3mm (4) 型深对干舷的修正 3f3f =(D -15L)R (mm) 本船 D=3.00m , L=49.88m,R=L/0.48由于D - 15L<0,取3f =0 mm ;(5) 有效上层建筑和围蔽室对干舷的修正 4f在设计初期尚不能确定有效上层建筑和围蔽室长度,所以对于有效上层建筑和围蔽室引起干舷减少不考虑,故取4f =0 mm(6) 非标准舷弧对干舷的修正5f本船不采用低于标准的舷弧,故取5f =0 mm综上:F = 0F +1f +2f +3f +4f +5f =440mm;夏季淡水最小干舷Q F =F -q4∆(mm) 式中, ∆—夏季载重水线时的海水排水量,t;本船∆=740t; q —夏季载重水线处在海水中每厘米吃水吨数,t/cm; 对于本船q= Lwl ×B ×Cwl ×1.025/100=51.38×9.67×0.77×1.025/100=4mmQF=394 mm;本船实有夏季干舷 F=D-d=800mm>QF干舷满足规范要求3.4 稳性校核初稳性高度的估算按初稳性方程式进行。GM=Zb +r-Zg-δh式中,GM- 所核算状态下的初稳性高度;Zb- 相应吃水下的浮心高度;r - 相应吃水下的横稳心半径;Zg- 所核算状态下的重心高度;δh - 自由液面对初稳性高度修正值,可取自母型船。本船采用近似公式估算Zb和r.Z b =a1d r=a2B2/d系数a1, a2采用王彩当近似公式估算a1=0.85-0.372Cb/Cω=0.85-0.372×0.670/0.77=0.526a2=(0.1363Cω-0.0545)/Cb=(0.1363×0.77-0.0545)/0.670=0.075Z b = a1d=0.526×2.2=1.158mr =a2B2/d=0.075×9.672/2.2=3.2m Zg =0.6D=0.6×3=1.8mδh =0故得到初稳性高GM= Zb +r-Zg-δh=1.158+3.2-1.8=2.558m>0.15m稳性满足要求.4 型线设计4.1 绘制横剖面面积曲线—梯形作图法首先梯形ABCD,使AB=Am,AD=Lwl,然后作等腰梯形AEFD,若面积AEFD=本船的水下体积,则BE=FC=Lwl(1-Cp)得到的等腰梯形AEFD 浮心纵向位置位于船中,如果浮心位置Xb 不在船中,则可对AEFD 进行改造,得到梯形A 1E 1F D,其中E 1E =F 1F ,等腰梯形AEFD,面积心G 的高度为OG=Am CpCp 614- 此时梯形A 1E 1F D 的面积与AEFD 相同,其面积心位于G ’点.得到斜梯形A 1E 1F D 后,可按照面积相等原则绘制出横剖面面积曲线,式中B 1E =(1-Cp)Lwl +Xb Cp Cp 416- 1F C=(1-Cp)Lwl -Xb CpCp 416- 求解各站横剖面面积采用程序进行,在程序中计算0~20站,包括0.5,1.5,18.5,19.5站,其面积用Ai/Am 表示.本船浮心纵向坐标暂定为船前2%根据<<船舶设计原理>>P189,本船进流段长度暂取45%,平行中体10%,去流段45%经程序计算可得各站的Ai/Am 数值如表4.1:其中Am=B×d×Cm=11440×2200×0.983=24740144(3m m)绘制横剖面面积曲线如图4.1.图4.1 横剖面面积曲线横剖面面积曲线绘制完成后,重新计算其形心即设计船的浮心纵向坐标正好在船中,即0%4.2 半宽水线的绘制半宽水线根据母型船半宽水线,由型宽比换算得到,具体形状见型线图4.3 横剖线的绘制同样由程序可得前体各站横剖面的型值,源程序见附录二,其原理如下:前体各站的横剖面形状可看作是一条三次曲线,在基线处斜率为0,而半宽值可由母型船换算得来,同时横剖面的面积是已知的,因此三次曲线的四个参数就可以确定.后体的横剖面形状在保证面积与横剖面面积曲线上数值相等的前提下参照母型船的形状绘制,具体形状见型线图.4.4 水线图的绘制在横剖线完成后,在各站横剖线不同水线处量取半宽值,在水线图上绘制出不同水线的水线图, 具体形状见型线图4.5 纵剖线的绘制纵剖线根据已经得到的半宽水线绘制, 具体形状见型线图4.6 编制型值表在横剖面图、水线图、纵剖线图绘制完毕后,量取型值,编制型值表,注字及标注很必要的尺寸及符号具体见型线图5总布置设计本船属于川江及三峡库区500吨成品油船,由于实践经验不足,总布置设计主要参考1000吨级简易原油船和川江及三峡库区2000吨级成品油船总布置设计图5.1 货油舱区按照防污染公约的要求,本船货油区采用双底双壳结构,双底双壳处设置压载水舱,双层底的高度为800mm,双壳的宽度为800mm,肋骨间距为600mm货油舱占船长的比例较大,考虑到装卸货物的需要,本船采用尾机型,货油舱区从22#至75#,中间加一条纵舱壁,两侧货油舱对称分布,纵向分为5对货油舱。其分布如下:NO.5对货油舱 22#~33# NO.4对货油舱 33#~44# NO.3对货油舱 44#~55# NO.2对货油舱 55#~66# NO.1对货油舱 66#~75# 货油舱舱容计算如下:货油舱各断面的剖面形状如图5.1图5.1 货油舱各断面的剖面站站站站站站站站站站站站各货油舱断面面积经测量如表5.1:表5.1货油舱断面的面积(单位,2m m )绘制舱容曲线如图5.2图5.2舱容曲线得到货油舱区的总容积为5503m ,满足容积要求5.2 其它舱区首尖舱位于76#~81#货油舱两端各设一道隔离舱,长度为一个肋位污油舱位于19#~21#燃油舱位于15#~19#C-2,260KW2台机舱位于 6#~15#. 主机:采用淄博柴油机厂Z6170ZL尾尖舱兼做清水舱,位于6#至船尾5.3 上层建筑及舱室本船尾部上层建筑共有三层,至下而上分别为艇甲板,驾驶甲板和顶棚甲板,本船共有船员18人,分别居住于驾驶甲板,艇甲板和主甲板上。具体布置看总布置图6 满载出港情况下的浮态及初稳性计算6.1 满载出港情况下的浮态计算在下表中,空船的重心位置根据2000t母型船资料由型深比换算而得,母型船的数据附表;人员食品及备品,燃料,淡水,余量的重心位置由总布置图量取,货油的重心纵向坐标由舱容曲线的形心确定,如表6.1本船静力水曲线由程序根据船体型值计算得到数据,自行绘制后如附录三.本船在满载出港情况下浮态及初稳性计算如表6.2(表中数据取自表6.1图6.16.2最小倾覆力臂本船航行于B 级航区,应用计入横摇影响后的动稳性曲线来确定最小倾覆力臂(1)横摇角本船在计算横摇角时,考虑波浪对船舶横摇的影响,按下式计算:3241175.11C C C C =θ 系数1C 按船舶自摇周期θT 及航区选取, θT 按下式计算:θT =)07.055.0(GM B d B s s+式中 s B —所核算载况下船舶最大水线宽度,m,本船为9.67md —所核算载况下船舶的型吃水,m,本船为2.2m0GM —所核算载况下船舶未计及自由液面修正的初稳性高,m,本船为4.12m则θT =4.08根据<<内河船舶法定检验技术规则>>P6-5表格, 1C 为0.179 系数2C 按下式计算:2C =dKG26.021.0+ 式中 d —所核算载况下船舶的型吃水,本船为2.2mKG —所所载况下船舶重心到基线的垂向高度,本船为2.18m则2C =0.468系数3C 按下式计算:3C =df s B0025.0+式中 当10≥ds B 时,取d s B=10.本船为4.40f 按船舶自摇周期θT 选取.为 <<内河船舶法定检验技术规则>>P6-6表格,本船为0.00855则3C =0.01955系数4C 按舭龙骨面积由<<内河船舶法定检验技术规则>>P6-6表格选取,本船选为0.98, 则4C =0.98 综上,本船的横摇角3241175.11C C C C =θ=10.08 (2) 稳性插值曲线和静稳性曲线本船稳性插值曲线由程序计算得到数据,插值后得表6.3:表6.3横倾角φ(度)0 5 10 15 20 25 30 35 40 45ls(从稳性横截曲线上查得) 0.00 0.43 0.80 1.08 1.28 1.46 1.61 1.75 1.86 1.96 sinφ0.00 0.09 0.17 0.26 0.34 0.42 0.50 0.57 0.64 0.71 (KG-KS)sinφ0.00 0.19 0.38 0.56 0.75 0.92 1.09 1.25 1.40 1.54 l=ls-(KG-KS)sinφ(m) 0.00 0.24 0.42 0.52 0.53 0.54 0.55 0.52 0.48 0.42 弧度值0.00 0.09 0.17 0.26 0.35 0.44 0.52 0.61 0.70 0.79 横倾角φ(度) 50 55 60 65 70 75 80 85ls(从稳性横截曲线上查得) 2.03 2.07 2.08 2.08 2.04 2.00 1.93 1.83sinφ0.77 0.82 0.87 0.91 0.94 0.97 0.98 1.00(KG-KS)sinφ 1.67 1.79 1.89 1.98 2.05 2.11 2.15 2.17l=ls-(KG-KS)sinφ(m) 0.36 0.28 0.19 0.10 -0.01 -0.11 -0.22 -0.34弧度值0.87 0.96 1.05 1.13 1.22 1.31 1.40 1.486.2:根据以上表格绘制静稳性曲线如图(3)动稳性曲线查静稳性曲线,列表6.4:表6.4横倾角φ(度) 静稳性臂l(m) 成对和自上至下和Σi动稳性臂ld=1/2δφ×Σi(m)0 0.00 0 0 05 0.24 0.24 0.35 0.01510 0.42 0.66 0.90 0.03915 0.52 0.94 1.84 0.08020 0.53 1.05 2.89 0.12625 0.54 1.07 3.96 0.17330 0.52 1.06 5.02 0.21935 0.50 1.02 6.04 0.26440 0.46 0.96 7.00 0.30645 0.42 0.88 7.88 0.34450 0.36 0.78 8.66 0.37855 0.28 0.64 9.30 0.40660 0.19 0.48 9.78 0.42765 0.10 0.30 10.07 0.44070 -0.01 0.10 10.17 0.44475 -0.11 -0.11 10.05 0.43980 -0.22 -0.32 9.73 0.42585 -0.34 -0.56 9.17 0.400 动稳性曲线如图6.3:图6.3已经求得本船横摇角为10.08,进水角由程序计算得出为35.56· 则可求得最小倾覆力臂,如图6.4所示:图6.4得最小倾覆力臂q l 为0.324m6.3风压倾侧力臂风压倾侧力臂f l 按下式计算:f l =3010)(81.91-⨯-∆d a Z pA f f m 式中 p —单位计算风压,Paf A —所核算载况下船舶的受风面积, 2mf Z —所核算载况下船舶受风面积中心到基线的垂向高度,m d —所核算载况下船舶的型号吃水,m ∆ — 所核算载况下船舶的排水量,t0a —修正系数 计算过程如表6.5A f =106.711m 2 Z f =4.841m Z f –d=2.626m由Z f –d 查表2.1.4.2得出在B 级航区单位计算风压p=259.3 pa修正系数0a =1.4-0.1dBs=1.4-0.1×4.40=0.96则f l =3010)(81.91-⨯-∆d a Z pA f f =0.01035m6.4 稳性衡准数航行于B 级航区的船舶,其稳性衡准数f K 应符合下式:f K =≥fq l l 1式中 q l —计入横摇影响的最小倾覆力臂, m f l —风压倾侧力臂,m本船q l =0.324 m f l =0.01035m, 计算可得 f K =≥fq l l 1满足要求6.5水流倾侧力臂本船航行于J 级航段,应考虑急流对船舶横倾的影响.船舶受急流影响的水流倾侧力臂按下式计算:J l =∆-1)(1d a KG d L C S J式中 S L —所核算载况下船舶的水线长度,本船为49.88md —所核算载况下船舶的型吃水,本船为2.2m ∆ —所核算载况下船舶的排水量,本船为740tKG —所核算载况下船舶重心至基线的垂向高度,本船为2.18m1a —按船舶的ds B由<<内河船舶法定检验技术规则>>P6-8表格选取本船ds B为4.40,则1a =0.500J C —急流系数按系数f 由<<内河船舶法定检验技术规则>>P6-8表格选取f=sJ L V ∆2013.0,其中JV为计算速度,根据<<内河船舶法定检验技术规则>>规定本船JV=4.44m/s,则f=3.80由<<内河船舶法宝检验技术规则>>P6-8表格J C =0.311 综上,本船水流倾侧力臂J l =∆-1)(1d a KG d L C S J =0.0499 m 已知不计横摇影响的最小倾覆力臂为0.409m 则对于航行于J 级航段的船舶,其稳性衡准数f K =0.409/0.0499≥1满足规范要求7中横剖面设计7.1 基本情况1 运输货物种类本船主要用于成品油运输2 结构形式本船货油舱范围采用双舷双底结构形式,甲板无升高围阱,船底、甲板、舷侧均为纵骨架式结构。为了便于清舱,货油舱纵、横舱壁扶强材垂直布置,不设水平桁肋骨和横梁间距0.60m,甲板纵骨间距 0.60m,船底纵骨间距0.60m,舷侧纵骨间距 0.60m,货油舱范围双层底内肋板间距为1.80m 全船结构材料采用普通强度钢,屈服极限235 N/mm23 适用规范本船结构设计依据中国船级社《钢质内河船舶入级与建造规范》(2002)(以下计算中,所依据的《钢质内河船舶入级与建造规范》条款号用括号加以表示,如(1.1.1.2)表示所依据的是规范1.1.1.2条) 结构设计应满足B级航区和J2级航段的要求,半波高r=0.75m4主尺度垂线间长 L 49.88m型宽 B 9.67m型深 D 3.00m吃水 d 3.20m双层底高 0.80m舷舱宽 0.80m主尺度比值L/D=16.63,B/D=3.32,符合 (10.1.3.1)规定范围7.2货油舱结构(1) 外板及内底板船底外板按(10.3.1.1),中部船底板厚度t应不小于按下式计算所得之值: t=a(αL+βs+γ)L——船长,m;s——肋骨或纵骨间距,m;a——航区系数,A级航区船舶取a=1,B级航区船舶取a=0.85,C级航区船舶取a=0.7;α、β、γ——系数按骨架型式由下表选取本船船底、甲板、舷侧均为纵骨架式结构,故中部船底板厚度t应不小于t=a(αL+βs+γ)=0.85×(0.065×49.88+5.50×0.6+0.30)=5.814mm实取t=8mm机舱范围为单壳结构,(10.3.1.2)单壳油船的船底板厚度尚应不小于按下式计算所得之值:=5.5==hst mm905.5×.5.3206.0×式中: s——肋骨或纵骨间距,m;h——计算水柱高度,m; 取内底板至甲板以上1.0m或围阱甲板以上0.5m或溢流管顶端距离,取大者,但应不小于2.0m实取t=6mm舷侧外板按(10.3.2.1),舷侧外板的厚度应不小于船底板厚度的O.9倍:t=0.9×6.84=6.156mm实取t=7mm舷侧顶列板舷侧采用纵骨架式,舷侧顶列板的厚度可以与舷侧外板的厚度相同舷侧顶列板厚度实取7mm内舷板按(10.3.4.1),双壳油船内舷板的厚度应与舷侧外板的厚度相同,且应满足(10.9.2.1)要求:实取主甲板下内舷板厚度7mm内底板按(10.3.5.1),双壳油船船中部的内底板厚度t应不小于按下列两式计算所得之值:t=0.038L+5s+1.5=7.40mm.55.5=t90=mmhs实取内底板厚度8mm(2) 甲板强力甲板平甲板油船货油舱区域的强力甲板厚度t应不小于按下式计算所得之值:t=8.9s+0.5=8.9×0.6+0.5=5.84mm式中:s——骨材间距,m平甲板油船强力甲板最小厚度应符合本篇2.4.1.2的规定实取强力甲板厚度6mm(3)船底骨架双层底实肋板间距双层底高度为800mm,纵骨架式实肋板间距1.8m,满足(10.5.1.1)和(10.5.1.2)要求实肋板的剖面模数按(10.5.1.2),货油舱区实肋板的剖面模数:w=ks(fd+r)l2=6.09×1.8×(1.068×2.2+0.75)4.92=815.8cm3其中:k= 0.4B/D+4.8=6.09s—实肋板间距,mf=0.75+0.7/d=1.068l ——实肋板跨距,m,取舷侧至纵舱壁(纵桁架)或纵舱壁(纵桁架)之间跨距点的距离,取其大者实肋板厚度取8mm,实际肋板剖面模数(带板取100×0.8cm2)为7132cm3,满足要求实肋板高度与厚度之比大于80,实肋板上设垂直加强筋64×8在舭部无实肋板的肋位上设置与实肋板厚度相同的肘板;在实肋板上开设人孔,根据规范要求开孔高度设为150mm,宽度设为600mm外底纵骨和内底纵骨按(10.5.5.1),双层底外底纵骨的剖面模数应不小于:W=ks(d+r)l2=4.70×0.6(2.2+0.75)1.82=26.95cm3其中:k=0.028L+3.3=4.70实取角钢L90×56×5,W=37.27 cm3按(10.5.5.2),双层底内底纵骨的剖面模数值:W=kshl2=4.70×0.6×3.2×1.82=29.3cm3实取角钢L90×56×5,W=37.27cm3按(10.5.5.3),外底纵骨和内底纵骨的剖面惯性矩:I=1.1al2=1.1×43.21×1.82=154 cm4式中:a——型材带板的剖面积, cm2l——纵骨跨距,m,取实肋板之间的距离实取角钢L90×56×5,加带板的I=307 cm4,满足要求中桁材和旁桁材按(2.6.4.2)和(2.6.5.2),取中桁材和旁桁材厚度8mm在实肋板间距的中点设置一道加强筋,厚度与桁材相同,宽度为厚度的8倍;在中桁材左右设通至邻近纵骨处的肘板,其厚度与实肋板相同;旁桁材间距为2.4m(4)舷舱内骨架舷侧纵骨间距计算值s=0.6m双壳外舷纵骨按(10.6.2.1),双壳外舷纵骨的剖面模数值:W=ks(fd+r)l2=5.0964×0.6(0.943×2.2+0.75)1.82=27.98cm3式中:k——系数,k=0.03L+3.6,但应不小于4.5;s——纵骨间距,m;f——系数,舷侧纵骨f=0.625+0.7/d;外舷纵骨f=0.875;d——吃水,m;r——半波高,m,按本篇1.2.5规定;l——纵骨跨距,m,取强肋骨之间的距离;实取角钢L90×56×5,W=37.27cm3外舷纵骨的剖面惯性矩值:I=1.1al2=1.1×43.21×1.82=154 cm4实取角钢L90×56×5,加带板的I=307 cm4,满足要求内舷纵骨按(10.6.2.3),双壳油船的内舷纵骨剖面模数:W=3.8shl2=3.8×0.6×3.2×1.82=23.64cm3取与外舷纵骨相同角钢L90×56×5,W=37.27cm3外舷肋骨与内舷肋骨按(10.6.3.4),外舷肋骨的剖面模数值:W=3.2s(d+r)l2=3.2×0.6(2.2+0.75)1.22=8.16cm3式中:s——肋骨间距,m;d——吃水,m;r——半波高,m,按1.2.5规定;l——肋骨跨距,m,取实肋板上缘至横梁下缘之间垂直距离的1/2,但应不小于1.2m;内舷肋骨的剖面模数应不小于外舷肋骨内外舷肋骨均取L90×56×5,W=49.07 cm3(带板取10×0.6cm2)内外舷肋骨两端均设肘板,其直角边长度为270mm,厚度为8mm,折边宽度为80mm舷舱撑材按(10.6.5.1),舱内每道内、外舷强肋骨之间的水平撑材剖面积: a=0.5shl2=0.5×1.8×3.2×1.22=4.15 cm2实取角钢L70×45×4,a=4.547 cm2;斜撑材取角钢L70×45×4,a=4.547 cm2(5) 甲板骨架甲板横梁甲板横梁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:式中:W=6.5sl2 =6.5×0.6×4.0352 =63.50cm3s——横梁间距,ml——横梁跨距,m,取舷侧与纵桁架(或纵舱壁)或纵桁(纵桁架)与纵舱壁或纵桁(纵桁架)之间的距离,取其大者实取角钢L100×80×6,W=65.13 cm3甲板纵骨按(10.7.2.1),甲板纵骨的剖面模数应不小于:W=ksl2=8.76×0.6×1.82=17.03cm3其中k=0.073L+5.12=8.76式中:k——系数,取k=0.073L+5.12,但应不小于7.68s——纵骨间距,ml——纵骨跨距,m,取强横梁间距实取角钢L70×45×7,W=32.034 cm3按(10.7.2.2),甲板纵骨剖面惯性矩:I=1.1al2=1.1×60×1.82=213.84 cm4a——型材带板的剖面积,cm2;l——同本节10.7.2.1式;角钢L70×45×7加带板的I=221.62 cm4,满足要求强横梁和甲板纵桁纵骨架式强横梁的剖面模数W应不小于按下式计算所得之值:式中:W=ksl2=7.58×1.8×4.0352=222.2cm3k——系数,取k=1.05B/D+4.2=7.58;s——强横梁间距,m;l——强横梁跨距,m,取舷侧至纵舱壁(纵桁架)或纵桁架(纵舱壁)之间跨距点的距离;实取角钢L160×10×10,W=222.735 cm3纵骨架式甲板纵桁的尺寸应与强横梁相同(6) 横舱壁油舱长度按(10.9.1.2),油舱长度不大于:=0.1L+6=10.96 ml1实际舱长6.6m,满足要求货油舱横舱壁板货油舱舱壁的底列宽度1.1m,底列板厚度:按(10.9.2.1),油舱之间的舱壁的底列板厚度:+⨯2.3=6.0=+=mm2.3aksh1.4t43式中:k——系数,货油舱端部舱壁取4.6,货油舱之间的舱壁取3.2;s——舱壁扶强材间距,m;h——计算水柱高度,m,由舱壁列板的下缘量至舱壁甲板上方1.0m或围阱顶板上方0.5m或溢流管顶端之距离,取其大者,但应不小于2.0m;a——附加值,mm,货油舱端部舱壁取0.5,货油舱之间的舱壁取1.0按上式,油舱端部舱壁底列板厚度:+=6.4==2.3+6.0*hakst44mm.55.0底列板以上各列板:6.4=6.0*+=+1.2=hamm5.0kst50.4货油舱之间的舱壁底列板和以上舱壁板均为6mm,端部舱壁底列板厚度取6mm舱壁垂直扶强材按(10.9.2.2),货油舱间舱壁垂直扶强材剖面模数值:W=kshl2=5.35×0.6×2.1×2.22=32.63cm3式中:k——系数,按下表选取:s ——扶强材间距,mh ——计算水柱高度,m,由扶强材跨距中点至舱壁甲板上方1.0m或围阱顶板上方0.5m或溢流管顶端之距离,取其大者,但应不小于2.0m l ——扶强材跨距,m,若设有水平桁时,取水平桁至扶强材端部的距离实取L90×56×5,W=37.27cm3(带板60×0.6 cm2)(7) 纵舱壁按(10.9.3.1),舱壁底列板同横舱壁底列板6mm,底列板宽度1.1m,底列板以上舱壁板为6mm按(10.9.3.2),舱壁的垂直扶强材同横舱壁垂直扶强材,实取L90×56×5,W=37.27cm3(带板60×0.6 cm2)(8)舷舱横舱壁横舱壁板厚度取6mm7.3 甲板半剖面积校核1.规范要求甲板半剖面积按(10.4.1.2),船船中部区域内的甲板半剖面积A应不小于按下式计算值:A=0.5B(αL+β)=0.5×9.67(0.66×49.88+27.9)=294.07cm2式中:L——船长,m;B——船宽,m;α、β——系数,按下表选取2. 本船甲板半剖面积计算(1)半甲板板:0.7×483.5=338.45(2)半甲板纵骨剖面积:7.657×7=53.6本船实际甲板半剖面积:338.45+53.6=392.05 cm2满足要求7.4 总纵强度1.规范要求中剖面模数按(10.2.1.1),船体中剖面最小剖面模数值:W=aKLBd(Cb+1.2)=0.85×0.861×49.88×9.67×2.2(0.670+1.2)=1452.2cm2.m其中a——航区系数,对A级航区船舶取a=1,B级航区船舶取a=0.85,C 级航区船舶取a=0.75;K=2.38/L0.26=0.861经列表计算(见附录四),本船实际中剖面模数:甲板边线处 W= 5102 cm2m1中剖面模数值满足规范要求8 螺旋桨设计8.1 已知船体的主要参数设计水线长 WL L =51.38m 垂线间长 PP L =49.88m 型宽 B=9.67m 型深 D=3.00m 设计吃水 T=2.20m 方形系数 B C =0.6700 棱形系数 P C =0.694 排水量 ∆=740t 桨轴中心距距基线 P Z =1.00m8.2 主机参数型号 淄博柴油机厂 2Z6170Z L -C 两台 最大持续功率 260KW(353.5hp) 转速 1000rpm变速箱子 重庆齿轮有限公司 CHA3001 变速比2.5 螺旋桨转速 N=1000/2.5=400rpm8.3 推进因子的决定由汉克歇尔公式(<<船舶推进>>P53)取伴流分数 w=0.7P C -0.3=0.2505由汉克歇尔公式(<<船舶推进>>P56)取推力减额t=0.50P C -0.18=0.2132 取相对旋转效率 R η=1.0 船身效率 H η=wt--11=1.050 8.4 可以达到最大航速的计算采用MAU 四叶桨图谱进行计算 取功率储备10%,轴系效率S η=0.97 螺旋桨敞水收到马力:D P =353.5×0.9×S η×R η=353.5×0.9×0.97×1.0=308.6hp 根据MAU4-40,MAU4-55,MAU4-70的√B P -δ图谱列表计算如表8.1图8.1根据表格绘制有效马力曲线,如图8.1从PTE—f(V)曲线上与船体满载有效马力曲线之交点,可获得不同盘面比所对应的设计航速通过直线插值的方法可以得到螺旋桨最佳要素P/D,D及η如表8.1所列:MAU Vmax (kn) P/D δηVa D(m)4—40 10.12 0.634 78.0 0.549 7.585 1.479 4—55 10.09 0.673 76.4 0.538 7.562 1.444 4—70 10.01 0.700 73.9 0.515 7.502 1.3868.5 空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线,计算不发生空泡之最小展开面积比计算温度t=15℃ ,pa =101302.69 Pa, pv=1706 Pa ,ρ=100.0 kgf.s2/m4桨轴沉深 hs =T-Zp=2.2-1=1.2m,计算过程如表8.3序号项目单位数值MAU4-40 MAU4-55 MAU4-701 V max kn 10.12 10.09 10.102 V A=0.5144×V max×(1-ω)m/s 3.902 3.890 3.894据上述结果作图8.2,可求得不发生空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素AE /A=0.465 , P/D=0.660 , D=1.458m , η=0.543 , Vmax=10.10kn8.6 强度校核按1983年《规范》校核t0.25R 及t0.6R应不小于按下式计算之值:t=X))-(Y/(KY=A1×Ne/(Z×b×N)X=A2×G×Ad×N2×D3/(1010×Z×b)计算功率Ne =353.5×0.98=346.43hp Ad=AE/A=0.465 P/D=0.660 ε=8°G=7.6gf/cm3 N=400rpm 材料系数K=1.179b0.66R =0.226×D×AE/A/(0.1×Z)=0.226×1.458×0.465/0.4=0.383mb0.25R =0.7212×b0.66R=0.2763m b0.60R=0.9911×b0.66R=0.3794m图8.2由推进书82页表7-2查得诸系数如表8.4:η0/(要求的)//(给定的)8.7 螺距修正由于实际桨叶厚度大于MAU 桨标准厚度,故需因厚度差异进行螺距修正.取MAU4-55为基准桨.设计桨 (t/b)0.7R =0. 029/0.9964/0.383=0.07951标准桨 (t/b)0.7R =0.0171×1.458/0.9964/0.226/(0.55/0.4)/1.458=0.05523s=30.866×VA/N/P=30.866×(1-0.404)×16.00/122.6/0.658/6.06=0.6070∆(t/b)0.7R =[(t/b)0.7设-(t/b)0.7R ×0.55/0.465]×0.75=0.01064 ∆(P/D)t =-2×(P/D)设×(1-s)×∆(t/b)0.7R =-0.010527 修正后的螺距比P/D=(P/D)设+∆(P/D)t=0.658-0.010182=0.64948.8 重量与惯性矩计算根据<<船舶推进>>P96提供的我国船舶及海洋工程设计研究院提出的公式计算桨叶重 D Ddt t Zb G bl )1)(5.0(169.06.02.0max -+=γ (kgf) =0.169×8406.75×4×0.383×(0.5×0.0589+0.037) ×(1-0.18) ×1.458=144.63 kgf桨毂重 20)6.088.0(d L dd G k n γ⨯-=(kgf) =(0.88-0.6×0.240/0.262)×0.325×8406.75×20.262 =61.96 kgf螺旋桨重量 n bl G G G +==206.59螺旋桨惯性矩36.02.0max )5.0(0948.0D t t Zb I m p +=γ(kgf ·cm ·s 2) =0.0948×8406.75×4×0.383×(0.5×0.0589+0.037)×1.4583=251.46(kgf ·cm ·s 2)8.9 敞水性征曲线之确定由MAU4-40,MAU4-55,P/D=0.658的敞水性征曲线内插得到MAU4-48.7,P/D=0.658敞水曲线,如图8.3其数据如下:J 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 KT0.277 0.249 0.223 0.195 0.160 0.118 0.072KQ0.283 0.261 0.239 0.215 0.190 0.151 0.109图8.38.10 系柱特性计算由图8.3得J=0时,KT =0.277,KQ=0.0283计算功率PD=13777.4×0.98=308.6hp系柱推力减额分数取t=0.04主机转矩Q=PD×60×75/(2×π×N)= 308.6×60×75/(2×3.14×400)=552.5kgf.m系柱推力T=KT /KQ×Q/D=0.277/0.0283×552.5/1.458=3709kgf车叶转速N=60×√(T/(ρ×D4×KT))=326.6rpm。
毕业设计(论文)40000DWT成品油船方案设计General Design of a 40000DWT Product Oil Tanker专业名称:船舶与海洋工程学生姓名:学号:201540111022002指导教师:职称:教授哈尔滨工程大学继续教育学院2017年4月摘要此次毕业设计题目为40000吨成品油船方案设计。
设计者主要从船舶的实用性角度考虑,旨在能够最大限度的满足船东的使用要求。
设计过程涵盖了本科阶段学习的诸多专业知识,具体情况如下:一、根据设计任务书的要求确定船舶的主尺度并进行性能校核,为了选择最优的设计方案,设计者在初期采用了三种方法并相互比较,分别是母型船修改法、统计公式法、按主尺度比估算法,确定了较优的主要尺度要素。
二、型线设计采用“1-C p”法。
考虑尾部线型的要求,使船、桨、舵良好的配合。
三、参照母型船的总布置方案进行总布置设计,合理布置船舶各个舱室及配套设备,保证船舶能在正常工作的同时也不影响船员生活的舒适性。
四、按规范要求,校核船舶满载出港、压载出港两种载况下的浮态及完整稳性计算,为进行上述计算,提供了静水力曲线、货油舱与压载舱的舱容要素曲线、稳性横截曲线和进水角曲线。
五、采用图谱设计法进行螺旋桨设计,选取AU-4系列桨,保证船、机、桨三者的配合,以提高设计船的快速性能,在螺旋桨绘制过程中采用了系统的Excel绘制,提高了绘图效率。
六、按照规范进行中横剖面的结构设计。
关键词:成品油船;方案设计;型线设计;总布置;稳性ABSTRACTThe graduation project title of 40,000 tons of finished oil tanker design. Designers mainly from the perspective of the practicality of the ship, designed to be able to maximize the requirements to meet the owner's use. The design process covers a lot of expertise in undergraduate studies, as follows:First, according to the requirements of the design task book to determine the ship's main scale and performance check, in order to select the optimal design, the designer in the initial use of three methods and compare with each other, respectively, the mother ship modification method, statistical formula Method, according to the main scale ratio estimation method, to determine the superior main scale elements.Second, the line design using "1-Cp" method. Consider the requirements of the tail line, so that the ship, paddle, rudder with a good match.Third, with reference to the master layout of the master plan for the overall layout of the design, the rational arrangement of the ship's various cabin and ancillary equipment to ensure that the ship can work in the normal at the same time does not affect the comfort of the crew life.Fourth, according to the standard requirements, check the ship out of Hong Kong, ballast departure port under the two kinds of conditions of the floating and complete stability calculation, for the above calculation, provides a hydrostatic curve, cargo tank and ballast tank capacity Factor curve, stability curve and water inlet curve.Fifth, the use of map design method for propeller design, select the AU-4 series of oars, to ensure that the ship, machine, paddle three with the increase in the design of the ship's rapid performance in the propeller drawing process using the Excel system, Drawing efficiency. Six, in accordance with the norms of the cross-section of the structural design.Key words:refined oil tanker; scheme design; profile design; total layout; stability目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 船舶主要要素的确定 (6)1.1 综述 (6)1.2 排水量估算 (6)1.3 主尺度初步确定 (6)1.3.1 母型船估算法 (6)1.3.2 统计法 (7)1.3.3 根据主尺度比估算 (7)1.3.4 综合数据初定主尺度 (7)1.4 船舶主机的初步选定 (8)1.5 空船重量估算 (8)1.5.1 舾装设备重量估算 (8)1.5.2 机电设备重量估算 (8)1.5.3 船体钢料重量估算 (9)1.5.4 空船重量估算 (9)1.6 重力与浮力平衡 (9)1.7 性能校核 (9)1.7.1 稳性校核 (9)1.7.2 航速校核 (11)2 型线设计 (15)2.1 改造母型船横剖面面积曲线 (15)2.1.1 绘制母型船横剖面面积曲线 (15)2.1.2 将母型船SAC改造为设计船SAC (16)2.2 绘制型线图 (19)3 总布置设计 (22)3.1 主船体内部船舱的划分 (22)3.1.1 主体水密舱的划分 (22)3.1.2 货舱的建筑特征 (22)3.1.3 主船体内部舱室布置 (23)3.1.4 主甲板上舱室布置 (23)3.2 上层建筑布置 (23)3.3 舾装设备 (24)3.3.1 锚泊设备 (24)3.3.2 系泊设备 (25)3.3.3 舵设备 (25)3.3.4 救生设备 (25)3.3.5 消防设备 (25)3.3.6 货油舱舱盖 (25)3.3.7 吊车 (25)3.4 总布置图的绘制 (25)3.5 舱容校核 (25)3.6 总结与补充 (26)4 静力学及完整稳性计算 (29)4.1 静力学主要性能曲线 (29)4.1.1 绘制静水力曲线 (29)4.1.2 绘制稳性横截曲线 (29)4.1.3 绘制舱容要素曲线 (34)4.1.4 绘制进水角曲线 (38)4.2 各种装载情况下浮态和初稳性计算 (39)4.2.1 重量重心位置计算 (39)4.2.2 浮态及初稳性的计算 (41)4.3 完整稳性计算 (42)4.3.1计算公式 (42)4.3.2计算数据 (42)4.3.3校核结果 (45)5 螺旋桨图谱设计 (47)5.1 主要参数 (47)5.2最大航速计算 (48)5.3空泡校核 (49)5.4强度校核 (51)5.5螺距修正 (52)5.6重量及惯性矩计算 (52)5.7 敞水性征曲线之确定 (53)5.8系柱特性计算 (54)5.9 航行特性计算 (55)5.10 螺旋桨计算总结 (56)5.11 螺旋桨制图 (57)6结构设计 (57)6.1 概述 (57)6.2 材料选择 (57)6.3 确定骨架系统和结构布置 (57)6.4 确定构件尺寸 (57)6.4.1 最小厚度计算 (57)6.4.2 外板 (58)6.4.3 甲板 (60)6.4.4 双层底结构 (60)6.4.5双壳结构 (62)6.4.6 甲板骨架 (64)6.4.7 槽形油密纵舱壁 (65)6.4.8 顶凳与底凳 (66)6.5 强度校核 (66)6.6 绘制典型横剖面结构图 (71)结论 (72)致谢 (73)参考文献 (74)1 船舶主要要素的确定1.1 综述对于一艘船的衡量主要从技术性能与经济指标两方面来进行,而这两方面又都包括诸多具体方面,并且不同方面之间往往存在矛盾,所以一艘船不可能在诸多方面都达到最佳。
5800吨成品油船初步设计
一.设计任务书提要
(1)航区、航线无限航区,不定线航行
(2)用途本船装载闪点小于60℃的成品油
(3)载重量约为5800t
(4)船级除须满足中华人民共和国船舶检验局颁发的有关规范外,还应符有关国际公约及规则。
(5)航速不低于13kn
(6)续航力6000mile
(7)船员数约18人+2备用+1引航员
二.设计特征
1.既要满足装运成品油的功能,也要对防火防爆的安全性考虑,油分装在各个油密的货舱内,依靠油泵和输油管进行装卸
2.本船干舷按不小于1966年国际载重线公约及1979议定书及1988修正案规定的
“A”型船舶要求设计。
干舷标记应在船级社批准后,勘划在标高不超过设计吃水的水平面之上
3.本船在通常的服务状态下有足够的稳性和适当的纵倾,应具有足够的纵向强
度,以避免装载受限制。
装卸货时,本船稳性为正值。
船体结构应采用混合骨架型,除上甲板外,双层底及两舷在货舱区范围的舱应采用纵骨架式,其它区域采用横骨架式,在油舱区中央纵剖面设置1个连续的油密的纵舱壁,并设置7个油密横舱壁。
建造方在造船过程
4.尽量加大货油仓的容积,以有限的船舶尺度达到最大的装载量。
在满足机舱
各类机电设备布置的情况下,缩短机舱的长度,以保证有较大的货油舱长度。
5.分舱在满足公约要求和保证液货舱、压载舱容积的前提下,应尽量挖掘自身
潜力,即尽量考虑缩短机舱、泵舱及首尖舱的长度,以获得尽可能大的货油舱长度。
三.水量及主尺度确定
(一)母型船资料
(二) 排水量估算
按下面公式初步估算排水量Δ: (1)载重量系数dw η的选取
一般中小型油船的dw η在之间,取dw η= (2)载重量DW=5800t (3)排水量dw
1ηDW
=
∆=
60
.05800
=取Δ=9667t (三)主尺度初步确定
1. 吃水T=6.30m
2. 型宽B=17.50m
3. 船长bp L 和方形系数b C
bp L =3
12
k k 22.7∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+V V =312966725.1350.132.7⨯⎪⎭
⎫
⎝⎛+⨯=116.35m 4. b C =r F 35.1168.9514.05.13⨯⨯=r F 型深D=3
5
0bp bp 0⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛L L D =×35
8.11835.116)(=8.1m 5. 由以上估算设计船的主机功率P
=
()35.11621081.115000735.0121K 4006035.116405.139667772.02
33
2⨯⨯-⎥
⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯+-⨯⨯ =
(四)重量校核
(1)设计船为中小型油船,所以取空船重量LW=1∆≈刚料重量h W =LW 6.0= (2)硒装重量f W =LW 26.0= (3)机电重量m W =×3250= (4)空船重量LW=h W +f W +m W =++=
(5)排水量储备,取空船重量的4%计,即4%WL ≈139 (6)载重量DW=5800t
(7)排水量∆=(+139+5800)=
∆与1∆相差不大,仍取∆=9667t ,主尺度就不再计算。
(五)初稳性和横摇周期估算
1.初稳性高D T B T GM ξ-+=/a a 221 式中,
w C =83+8
5b C =
1a =⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛
-w b C C 5.231=
2a =b
C 4.11C 2w
=
—ξ由型船资料取为。
所以=GM ×+×3
.65.172
×=1.77m
2.横摇周期φT 由经验公式φT =
G M
CB
式中,C —系数,在~之间,取C=,
φT =
77
.15
.170.8⨯= 综上所述,排水量及主尺度如下:
∆=9667t bp L =116.35mB=17.50mT=6.30mD=8.1m
六、型线设计中主要参数选取要点
核剖面面积曲线:
以船长为横向坐标、设计水线下各横剖面面积为竖向坐标所绘制的曲线,该曲线具有下列特征于下列因素有关:排水体积V ,纵向棱形系数Cp,浮心纵向位置XB ,行中体长Lp ,进流段长Le,去流段长Lr 等。
最大横剖面位置:无平行中体的船舶、其最大横剖面位置决定了进流段和去流段的长度。
Fr <时.可在中后0%一3%Lbp ;Fr >时,则在中后3%一4%Lbp ;高速军舰更后。
设计水线的特征和参数包括:水线面系数Cw ,前后半段的丰满度系数Cwf 和Cwa ,平行中段长度、端部形状半进流角、以及尾部的纵向斜度等。
首段形状Fr =~直线形或微凹形。
设计水线尾段的形状从阻力上看,主要是影响形状阻力。
通常尾段型线以直线型为佳,而不宜成凹形。
尾段的纵向斜度应不大于30。
设计水线应盖住螺旋桨和舵,以利安全。