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1、<p> 本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p> 4900DWT近海原油船總體性能初步設(shè)計(jì)</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 本文介紹了4900t級(jí)原油船的初步設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)出圖較多,整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要求對(duì)該船舶的主要要素作出確定。該設(shè)計(jì)階段涉及全船的主要技術(shù)形態(tài)的建立和各項(xiàng)性能指標(biāo)的確立,包括船體
2、型線的確定,船舶初穩(wěn)性計(jì)算,船舶螺旋槳計(jì)算和相關(guān)圖紙繪制。一、總體部分的設(shè)計(jì)包括:任務(wù)書(shū)和母型資料的分析,設(shè)計(jì)船主尺度確定和重量重心計(jì)算,及繪制總布置草圖等。二、性能部分的設(shè)計(jì)包括:通過(guò)仿氏變換繪制設(shè)計(jì)船型線圖,靜水力計(jì)算及其曲線的繪制,設(shè)計(jì)船初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算,設(shè)計(jì)船船體阻力與有效功率估算,螺旋槳設(shè)計(jì)及繪圖等。</p><p> 本船為單機(jī),單槳,雙底,單殼的尾機(jī)型原油船,有艏樓及艉樓,主要航行于國(guó)內(nèi)沿海各港口
3、之間,按近海航區(qū)設(shè)計(jì),必要時(shí)可進(jìn)入長(zhǎng)江中下游,主要運(yùn)載原油。該船有2個(gè)特點(diǎn):(1)這種船為雙底單殼,由于是近海航行所以可以不用要求雙殼.;(2)與母型船相比,該船選擇的主尺度和線形使其略肥胖,降低了建造成本和提高了載重量。</p><p> 設(shè)計(jì)結(jié)論:本船的設(shè)計(jì)排水量6322.58t,總長(zhǎng)95m,設(shè)計(jì)吃水6.5m。</p><p> [關(guān)鍵詞]: 原油船;初步設(shè)計(jì);螺旋槳設(shè)計(jì)。<
4、;/p><p> the primarily design of 4900 DWT oil tanker</p><p><b> Abstract</b></p><p> This article introduced the primarily design of 4900 DWT oil tanker. design task hav
5、e more figures. The whole task required to determined the main dimension of the ship. During the period principal dimension,overall performance,stability, propeller design should be finished.Firstly,general sections desi
6、gn including:analyzed the assignment book and the mother-information of ship ,confirmed the principal dimensions and estimated the ships weight and the gravity center of the ship,and drawn the gen</p><p> T
7、his is a simple ship have a single propulsion, double bottom,single hull oil tanker. It has after/fore attic. It runs in the harbors of the coast of china and also can run in the Chang jiang river. It carries oil. The sh
8、ip has two features: (1) this ship is single hull because it runs between the harbors of the coast of china,if it run between the long sea. It must be double hull.(2) contrary to the original ship, the principal of the n
9、ew ship lower the cost of building, and makes the operation</p><p> Conclusion: the tonnage is 6322.58 ton, length overall is 95m, draft is 6.5m. </p><p> [Keyword]: oil tanker; primarily desi
10、gn ; propellor design. </p><p><b> 緒 論</b></p><p> 18世紀(jì)中期出現(xiàn)了帆船散裝運(yùn)油,當(dāng)時(shí)桶是主要存放工具。既不安全,裝載量又少。到 l9世紀(jì)80年代(1886年),石油作為能源開(kāi)始應(yīng)用。為了對(duì)石油實(shí)現(xiàn)規(guī)模運(yùn)輸,世界上建成了載重量為3000t的專用油船。伴隨著石油的開(kāi)采利用,油船運(yùn)輸在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越
11、來(lái)越明顯。目前,油船已經(jīng)是世界航運(yùn)業(yè)的三大主力船型之一,占當(dāng)今世界船舶總擁有量的35%左右,成為世界海上運(yùn)輸中一股舉足輕重的運(yùn)輸力量,且隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,仍將保持較高的增長(zhǎng)勢(shì)頭。伴隨著石油的開(kāi)采利用,油船運(yùn)輸在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來(lái)越明顯,噸位越來(lái)越大。 </p><p> 縱觀油船發(fā)展歷史可以看到,隨著油船噸位逐漸增大。為滿足世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,其結(jié)構(gòu)形式也在逐漸改進(jìn),使油船運(yùn)輸更安全、更經(jīng)濟(jì)、更合理。其中
12、,為防止海洋污染、提高船舶安全性而由國(guó)際海事組織推行的相關(guān)公約法規(guī),是促進(jìn)油船結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?。隨著后來(lái)石油運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,油船的噸位也在逐步增大剛剛出現(xiàn)的專用油船為單殼油船 。</p><p> 隨著油船數(shù)量的增多和尺度的增大以及石油海運(yùn)量的不斷增多,大型油輪不斷因觸礁 、碰撞等事故致使原油大量流出,不僅造成財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡,而且也使海洋污染越來(lái)越嚴(yán)重,從而引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。船舶造成的油污染的事
13、實(shí)證明船舶污染海洋的危險(xiǎn)性正日益嚴(yán)重,油船泄漏或海損所引起的海洋污染比其他運(yùn)輸船舶更嚴(yán)重。對(duì)海洋環(huán)境的破壞是巨大而深遠(yuǎn)的。隨著人們海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,對(duì)船舶安全尤其是對(duì)油船安全性不斷提出更高的要求。1967年,“托矛 坎榮”號(hào)的擱淺在當(dāng)時(shí)是有史以來(lái)最大的海洋污染災(zāi)難,有120000 t石油泄漏,該事件在國(guó)際上產(chǎn)生了巨大影響。IMO也采取措施以防范此類(lèi)事件再發(fā)生1973年通過(guò)了“國(guó)際防止船舶污染海洋公約”。1978年以議定書(shū)的形式進(jìn)行
14、了修正,即為 MARPOL 73/78 。該公約提高了排油標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了某些區(qū)域禁止排油,目標(biāo)是減少油水混合物的數(shù)量以保證接收設(shè)施夠用。其主要特點(diǎn)有 : 1)設(shè)專用壓載艙,專門(mén)用于裝載壓載水: 2)原油洗艙(COW),利用貨油洗艙改變了以往用海水沖洗艙壁的狀況,不產(chǎn)生廢油;3)配備接收設(shè)施,MARPOL 73/78要求各國(guó)政府為所有船舶準(zhǔn)備廢油接收設(shè)</p><p> MARPOL 73/78公約還規(guī)定了新的油船
15、必須符合關(guān)于分艙和穩(wěn)性的要求,使得船舶能夠在碰撞或擱淺以后不致沉沒(méi),規(guī)定專用壓載艙應(yīng)位于碰撞和擱淺事故中最易受損位置以減少事故性溢油。在分布上滿足保護(hù)位置指標(biāo)要求后來(lái)的MARPOL 1983年修正案規(guī)定,不準(zhǔn)在艏尖艙裝油,因?yàn)轸技馀撛诎l(fā)生碰撞時(shí)最容易受損。</p><p> 這些規(guī)定的出現(xiàn),穩(wěn)定了80余年的單底單殼最小干舷油船這一傳統(tǒng)的基本船型發(fā)生了重大變化。油船設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮貨油區(qū)的專用壓載艙由此引起增加容積
16、的需求使船舶型深加大,使現(xiàn)代油船變成了富裕干舷船保護(hù)位置的要求使船型發(fā)生兩個(gè)變化 :</p><p> 1)左右縱艙壁分別向兩舷靠攏使邊壓載水艙變得狹長(zhǎng),成為雙層船殼。這增加了舷側(cè)方向的保護(hù)位置,帶來(lái)的問(wèn)題是中油艙寬度加大了: </p><p> 2)貨油艙加裝雙層底,使船底成為有效保護(hù)面,可計(jì)入其保護(hù)面積。這兩個(gè)變化使油船出現(xiàn)了雙舷側(cè)、雙層底船型。 </p><
17、;p> 為進(jìn)一步提高油船安全性,防止事故的發(fā)生國(guó)際海事組織通過(guò)1974年的“1974年海上人命安全國(guó)際公約”(SOLAS),公約對(duì)油船做出了嚴(yán)格的特殊規(guī)定 : </p><p> 1)惰氣系統(tǒng)。在某些情況下微小的火花就足以引起巨大災(zāi)難,因而油船防火尤為重要。按公約要求,所有的新油船和現(xiàn)存20000 GT以上油船應(yīng)配備惰氣系統(tǒng),利用鍋爐廢氣經(jīng)處理后作為惰性氣體: </p><p>
18、 2)雙重設(shè)備。為了保證出現(xiàn)機(jī)械故障后船舶的安全航行,SOLAS公約要求油船操縱設(shè)備 的必要部分和其他航行設(shè)備雙重配置: </p><p> 3)加強(qiáng)檢查。1995年以后對(duì)船齡5年5年以上的所有油船和散裝船舶實(shí)行加強(qiáng)檢查,以保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷。該措施被認(rèn)為是消除低標(biāo)準(zhǔn)船舶的有效手段 : </p><p> 4)強(qiáng)制性船舶報(bào)告。1996年1月起,各國(guó)政府可向國(guó)際海事組織建議在某些具有特別
19、的環(huán)境和航行危險(xiǎn)的區(qū)域建立強(qiáng)制船舶報(bào)告制,要求船舶在到達(dá)指定的區(qū)域時(shí),向有關(guān)當(dāng)局匯報(bào)船舶和貨物的詳細(xì)情況 : </p><p> 5)強(qiáng)制拖帶。1996年1月起,所有20000GT及以上的新油船應(yīng)在船首部或尾部設(shè)置緊急拖帶裝置。現(xiàn)存船舶應(yīng)在第一次干塢計(jì)劃期間配置,但不得遲于1999年1月 : </p><p> 6)其他措施。其他有關(guān)油船安全的公約包括1972年避碰規(guī)則 (對(duì)于油船、操
20、縱性比較差的船舶有特別規(guī)定 )、STCW公約(對(duì)油船船員做 出了特別要求)和ISMC 1993年通過(guò)的《國(guó)際安全管理規(guī)則》并于1998年對(duì)油船生效。1998年以后,沒(méi)有達(dá)到規(guī)則要求的船運(yùn)公司將無(wú)法繼續(xù)經(jīng)營(yíng)。</p><p> 經(jīng)過(guò)120多年的變化發(fā)展,油船的結(jié)構(gòu)形已經(jīng)發(fā)展成熟。雙殼油船已經(jīng)是世界油船的大所趨。隨著共同規(guī)范的制訂實(shí)施,油船的結(jié)構(gòu)形不僅在大方向上保持統(tǒng)一,而且將除去以前因國(guó)規(guī)范的不同而引起的不一致。
21、在結(jié)構(gòu)的鋼料度,鋼料分布也漸趨向于統(tǒng)一。船舶設(shè)計(jì)傾向于安全為目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì),而不是以安全為約束經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì),不僅考慮造價(jià),而且要充分地考慮船安全。隨著新技術(shù)、新科研成果的采用,油船的構(gòu)形式的發(fā)展是使油船使用壽命增加、安全性一步提高、維護(hù)檢修更加方便。同時(shí),隨著低碳濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷推進(jìn),節(jié)能減排的新技術(shù)將斷被采用。總之,經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保、人性化的結(jié)設(shè)計(jì)是未來(lái)發(fā)展的主題。</p><p><b> 目
22、 錄</b></p><p><b> 摘 要2</b></p><p><b> 緒 論4</b></p><p><b> 1. 總體部分7</b></p><p> 1.1設(shè)計(jì)船主尺度7</p><p> 1.
23、1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)7</p><p> 1.1.2母型船資料7</p><p> 1.1.3設(shè)計(jì)船主尺度估計(jì)8</p><p> 1.2重量、重心計(jì)算8</p><p> 1.2.1 空船重量估算8</p><p> 1.2.2重力與浮力的平衡校核9</p><p> 1.
24、2.3載重量估算9</p><p> 1.2.4設(shè)計(jì)船重心估算10</p><p> 2. 性能部分18</p><p> 2.1型線設(shè)計(jì)18</p><p> 2.2靜水力計(jì)算和靜水力曲線20</p><p> 2.3初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算33</p><p> 2.4設(shè)計(jì)船
25、有效功率估算34</p><p> 2.5螺旋槳水力性能計(jì)算及螺旋槳圖繪制36</p><p> 2.5.1螺旋槳水力性能計(jì)算36</p><p> 2.5.2螺旋槳總圖45</p><p><b> 3.總結(jié)部分47</b></p><p><b> 致謝詞48&
26、lt;/b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)49</b></p><p><b> 1. 總體部分</b></p><p> 總體設(shè)計(jì)部分是新船設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)總的基礎(chǔ)的重要環(huán)節(jié),是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作。它對(duì)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行和保證新船設(shè)計(jì)的正確與合理,滿足設(shè)計(jì)和使用要求具有決定性的作用。</p>
27、<p><b> 1.1設(shè)計(jì)船主尺度</b></p><p> 1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p> 船 名: 4900DWT原油船</p><p> 航 區(qū): II 類(lèi)(近海航區(qū))</p><p> 船型特征: 垂直首柱、方尾、單機(jī)、單槳、單舵、尾機(jī)型原油船</p>
28、<p> 用 途: 一般運(yùn)輸近海油田剛開(kāi)采還未進(jìn)行加工的原油。</p><p><b> 主尺度: </b></p><p> 總長(zhǎng)LOA 95.00m</p><p> 垂線間長(zhǎng)Lpp~90.00m</p><p> 型寬B15.00m</p><
29、;p> 型深D~7.80m</p><p><b> 吃水d6.50m</b></p><p><b> 載重量4900t</b></p><p> 排水量Δ ~6500t</p><p> 船員
30、 18人</p><p> 船級(jí): 非 國(guó) 際</p><p> 續(xù)航力/自持力: 不小于2000海里</p><p> 航速/功率儲(chǔ)備:
31、 不小于10Kn</p><p> 主機(jī)型號(hào): 6LU38 1臺(tái)</p><p> 額定功率: 2200 PS </p><p> 額定轉(zhuǎn)速:
32、 310 rpm</p><p> 船體結(jié)構(gòu):雙層底結(jié)構(gòu),貨油艙底和主甲板為縱骨架式,其它為橫骨架式。 </p><p> 1.1.2母型船資料</p><p> 總 長(zhǎng) LOA 93.60 m</p><p> 垂線 間長(zhǎng) Lpp 88.00 m</p>
33、<p> 型 寬 B13.60 m</p><p> 型 深 D 7.65 m</p><p> 設(shè)計(jì) 吃水 d 6.60 m</p><p> 排 水 量 6256 t</p><p> 船員 定額
34、 18 人</p><p> 1.1.3設(shè)計(jì)船主尺度估計(jì)</p><p> 已知母型船的載重量和排水量:, 。并且由設(shè)計(jì)船的任務(wù)書(shū)得其載重量近似為。</p><p><b> ,</b></p><p> 可得到設(shè)計(jì)船排水量的初步估算。</p><p> 根據(jù)《
35、船舶設(shè)計(jì)原理》中母型換算公式:當(dāng)新船與母型船的航速和排水量相近時(shí),可用下式估算垂線間長(zhǎng): </p><p> 從干舷考慮,D可用下式換算:</p><p><b> 估算型深: </b></p><p> 初步取設(shè)計(jì)船的主尺度:</p><p> 總 長(zhǎng) LOA 95.00
36、m</p><p> 垂線 間長(zhǎng) LPP 89.31 m</p><p> 型 寬 B 15.00 m</p><p> 型 深 D 7.53 m</p><p> 設(shè)計(jì) 吃水 d 6.50 m</p>
37、<p> 1.2重量、重心計(jì)算</p><p> 1.2.1 空船重量估算</p><p> 由母型船資料可得:,,</p><p><b> 由于,則。</b></p><p> 《船舶設(shè)計(jì)原理》表3.2.3,取:</p><p><b> , </b
38、></p><p><b> 則 ;</b></p><p><b> ??;</b></p><p><b> 。</b></p><p> 《船舶設(shè)計(jì)原理》公式(3.2.3):取,</p><p><b> ,</b&g
39、t;</p><p><b> ;</b></p><p> 《船舶設(shè)計(jì)原理》公式(3.2.20)得:</p><p><b> ,</b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p> 《船舶設(shè)計(jì)原理》公式(3.2.26)得:<
40、;/p><p><b> ;</b></p><p> —系數(shù),對(duì)于中速主機(jī),;對(duì)于低速主機(jī),,MCR在10000KW以上時(shí),MCR在10000KW以下時(shí)。</p><p> 因此: 。</p><p> 1.2.2重力與浮力的平衡校核</p><p> 本船舶的設(shè)計(jì)載重量是4
41、900t</p><p><b> 船舶的總重量為: </b></p><p><b> 船舶設(shè)計(jì)排水量:</b></p><p><b> 排水量裕度:</b></p><p> 船舶排水量大于船體總重量,排水量有裕度,因此確定的主尺度基本符合要求</p>
42、<p> 1.2.3載重量估算</p><p><b> 船員及行李: ;</b></p><p> 食品及淡水: 總儲(chǔ)備量=自持力(d)×人員數(shù)×定量(食品定量+淡水定量)</p><p><b> (出港)</b></p><p><b>
43、 (到港);</b></p><p><b> 燃油:</b></p><p><b> (出港)</b></p><p><b> (到港);</b></p><p><b> 潤(rùn)滑油: ;</b></p><p&
44、gt; 備用、供應(yīng)品重量: (出港)</p><p><b> ?。ǖ礁郏?lt;/b></p><p><b> 。</b></p><p> 通過(guò)總布置圖草圖,計(jì)算貨油艙艙容,各艙艙容如下:</p><p> 得到載貨量為,(取貨油的密度為,貨艙折減系數(shù)0.98)</p>
45、<p><b> ,</b></p><p> 船舶的總重量為 ,該布置圖基本滿足條件。</p><p> 1.2.4設(shè)計(jì)船重心估算</p><p> 在船舶的各個(gè)設(shè)計(jì)階段,重量和重心的估算或計(jì)算都是一項(xiàng)必不可少的重要工作。它隨著設(shè)計(jì)階段的不斷深入,逐步近似,由粗略到精確。</p><p> 設(shè)計(jì)船的
46、重心有多種情況:計(jì)算時(shí)取滿載出港,滿載到港,壓載出港,壓載到港四種典型狀態(tài)。根據(jù)總布置圖草圖得到列表1—1,1—2,1—3,1—4,1—5計(jì)算如下:</p><p><b> 表1—1 滿載出港</b></p><p> 船舶重心位置: , ;</p><p><b> 表1—2 滿載到港</b></p&
47、gt;<p> 船舶重心位置: , ;</p><p><b> 表1—3 壓載出港</b></p><p> 船舶重心位置: , ;</p><p> 表1—4壓載到港 </p><p> 船舶重心位置: , 。</p><p><b> 表1—5半
48、載狀態(tài)</b></p><p> 船舶重心位置: ,</p><p><b> 1.3總布置設(shè)計(jì)</b></p><p> 總布置設(shè)計(jì)是船舶總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一,它不僅對(duì)船的使用效能和航行性能有十分重要的影響,而且是其他各項(xiàng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的主要依據(jù)??偛贾迷O(shè)計(jì)是總攬全局性的一項(xiàng)工作,它不僅涉及到各個(gè)方面,而且貫穿了一艘新船設(shè)計(jì)
49、的各個(gè)階段。船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性等性能與之密切相關(guān)??偛贾脠D見(jiàn)附錄一(ZHC503-100-01)。</p><p><b> 總布置說(shuō)明書(shū):</b></p><p><b> 一、船舶概況</b></p><p><b> ?。ㄒ唬┐吞卣鳎?lt;/b></p><p> 本船
50、為垂直首柱、方尾、單機(jī)、單槳、單舵、尾機(jī)型的4800DWT成品油船。</p><p> 主船體內(nèi)設(shè)置淡水艙、主機(jī)艙、壓載艙、貨油艙、燃油艙等;首樓內(nèi)設(shè)置雜物間、油漆間、錨鏈艙和舫纜間;尾樓內(nèi)設(shè)有舵機(jī)艙、廚房、菜庫(kù)、船員室、衛(wèi)生間,駕駛室等。</p><p> (二)用途:一般運(yùn)輸閃點(diǎn)在60℃以上的成品油</p><p> ?。ㄈ┖叫泻S颍航:絽^(qū)</p&
51、gt;<p> (四)航速:不小于10kn</p><p> 續(xù)航力:2000海里</p><p><b> 自持力:12晝夜</b></p><p><b> ?。ㄎ澹┲鞒叨?lt;/b></p><p> 總 長(zhǎng) LOA 95.00 m</p
52、><p> 垂線 間長(zhǎng) Lpp 89.31 m</p><p> 型 寬 B 15.00 m</p><p> 型 深 D 7.53 m</p><p> 設(shè)計(jì) 吃水 d 6.50 m</p><p&
53、gt; 排 水 量 △ 6322.58t</p><p> 載 重 量 4900t</p><p> 船員 定額 18 人</p><p><b> 二、總體布置</b></p><p><b&g
54、t; (一)雙層底高度:</b></p><p> 本船為小型油船,載重量在5000DWT左右,考慮到施工和艙容等方面,所以取雙層底的高度為1.5m,從首尖艙的后艙壁到機(jī)艙的后艙壁,即#141~#8肋位。</p><p><b> (二)艙室劃分:</b></p><p> 本船設(shè)有縱通連續(xù)的主甲板,主甲板上尾部設(shè)有艉樓,艉
55、樓上設(shè)有艉樓甲板、艇甲板、儲(chǔ)藏甲板、駕駛甲板和羅經(jīng)甲板四層甲板室。艏艉樓甲板用步橋連接。</p><p> (1)主甲板以下、雙層底以上,設(shè)有十一道橫艙壁(分別在#8、#27、#29、#49、#67、#85、#102、#120、#135、#139、#141)和一道縱艙壁(船中),它們把主船體劃分成如下各區(qū)域:</p><p> 尾~#5 舵機(jī)艙,位于主甲板以下,下甲板以上;</
56、p><p> 尾~#8 艉尖艙,#8設(shè)水密艙壁;</p><p> #8~#13 淡水艙(左、右),位于主甲板以下,下甲板以上,#13設(shè)水密艙壁;</p><p> #8~#27 機(jī)艙,#27設(shè)水密艙壁;</p><p> #27~#29 貨泵艙;</p><p> #29~#49 No.6貨油艙(左、
57、右);</p><p> #49~#67 No.5貨油艙(左、右);</p><p> #67~#85 No.4貨油艙(左、右);</p><p> #85~#102 No.3貨油艙(左、右);</p><p> #102~#120 No.2貨油艙(左、右);</p><p> #120~#135
58、No.1貨油艙(左、右);</p><p> #135~#139 隔離艙;</p><p> #139~#141 錨鏈艙;</p><p> #141~艏 艏尖艙,#141設(shè)水密艙壁。</p><p><b> ?。?)雙層底:</b></p><p> #8~#11 滑油艙;&l
59、t;/p><p> #11~#19 污油艙,只位于船中區(qū)域;</p><p> #21~#49 燃油艙(左、右),只位于船中區(qū)域;</p><p> #21~#63 No.5壓載艙(左、右);</p><p> #63~#83 No.4壓載艙(左、右);</p><p> #83~#102 No.3壓載
60、艙(左、右);</p><p> #102~#120 No.2壓載艙(左、右);</p><p> #120~#141 No.1壓載艙(左、右)。</p><p><b> ?。?)上層建筑:</b></p><p><b> #135~艏:艏樓</b></p><p&
61、gt; 艏樓甲板下設(shè):儲(chǔ)物間、油漆間、索具間;</p><p> 艏樓甲板上設(shè):錨機(jī)、帶纜樁。</p><p><b> #27~艉:艉樓</b></p><p> 尾樓甲板下設(shè):船員室、餐廳、衛(wèi)生間、廚房、CO2間、泡沫間等;</p><p> 艇甲板下設(shè):船員室、衛(wèi)生間、會(huì)議室等;</p>&
62、lt;p> 艇甲板上設(shè):左右各一艘20人全封閉式耐火救生艇;</p><p> 儲(chǔ)藏甲板下設(shè):船員室等;</p><p> 駕駛甲板下設(shè):儲(chǔ)藏室等;</p><p> 羅經(jīng)甲板下設(shè):駕駛室、海圖室、報(bào)務(wù)室、電池間等;</p><p> 羅經(jīng)甲板上設(shè):信號(hào)桅、探照燈等。</p><p> ?。?)通道與梯
63、口的布置:</p><p> 通道的布置,除了要滿足人員平時(shí)出入需要外還須滿足法規(guī)關(guān)于脫險(xiǎn)通道和起居處所的脫險(xiǎn)通道、機(jī)器處所布置的要求。通道分為室內(nèi)通道與室外通道,對(duì)于室內(nèi)水平通道的布置應(yīng)盡量直通,不要迂回曲折;垂直通道中的梯道布置應(yīng)盡可能上下對(duì)齊,扶梯的位置要明顯、易尋。通道要分主次,主要通道應(yīng)寬敞。室內(nèi)扶梯的布置應(yīng)根據(jù)具體情況本著使用方便、占地面積小的原則來(lái)確定。船舶室外的通道布置主要考慮船員到達(dá)各甲板和操
64、作的方便。室外梯子的布置除了要考慮甲板之間設(shè)置斜梯外還要設(shè)置進(jìn)入各艙以及空艙、深艙的梯子。到貨艙、空艙及深艙的梯子一般用直梯。</p><p><b> 三、船體結(jié)構(gòu)</b></p><p> 船體結(jié)構(gòu)是按《中國(guó)船級(jí)社鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》(2006)進(jìn)行計(jì)算</p><p> ?。?)本船為雙層底結(jié)構(gòu),貨油艙底和主甲板為縱骨架式,其它為
65、橫骨架式。</p><p> ?。?)全船采取焊接結(jié)構(gòu),肋距:艉~#7及#135~艏為550mm,其余為600mm。</p><p><b> 四、舾裝設(shè)備</b></p><p> ?。ㄒ唬┫馈⒕壬O(shè)備</p><p><b> ?。?)防火設(shè)備</b></p><p>
66、; a. 本船設(shè)有一套符合規(guī)范要求的水滅火系統(tǒng),CO2滅火系統(tǒng)。</p><p> 消防水帶 10 根</p><p> 水霧兩用型標(biāo)準(zhǔn)水槍 10 只</p><p> 國(guó)際通岸接頭 2 套</p><p> 消防栓 10 只</
67、p><p> 水龍帶箱 10 只</p><p><b> b. 消防用品</b></p><p> CO2滅火器2具、手提式泡沫滅火器12具、干粉滅火器12具,大型舟車(chē)式滅火器60L2具,砂箱10只,太平斧、鐵釬、鐵鉤各2把、消防員裝備2套。</p><p> ?。?)救生設(shè)備配備如下:
68、</p><p> ?。?)航行設(shè)備配備:</p><p> 1)磁羅經(jīng)(標(biāo)準(zhǔn)) 1只</p><p> 2)磁羅經(jīng)(備用) 1只</p><p> 3)操舵磁羅經(jīng) 1只</p><p> 4)舵角指示器
69、 1只</p><p> 5)推進(jìn)器轉(zhuǎn)速指示器 1只</p><p> 6)雷達(dá) 1只</p><p> 7) 電子定位設(shè)備 1只</p><p> 8)回聲測(cè)探儀 1
70、只</p><p> 9)秒表 1只</p><p> 10)船鐘 3只</p><p> 11)溫度計(jì) 2只</p><p> 12)自動(dòng)氣壓記錄器 1只</p>
71、;<p> 13)干濕溫度計(jì) 2只</p><p> 14)氣溫傳真接收機(jī) 1只</p><p> 15)水溫法 1只</p><p> 16) 風(fēng)向風(fēng)速或手提風(fēng)速計(jì) 1只</p><p> 17)F
72、215;50雙筒望遠(yuǎn)鏡 2只</p><p> 18)看圖放大鏡 2只</p><p> 19)量角器 1只</p><p> 20)三桿定位儀 1只</p><p> 21)兩腳規(guī)
73、 1只</p><p> 22)三角板 1只</p><p> 23)傾斜儀 1只</p><p> 同時(shí)應(yīng)備有航線所必需的足夠和最新的海圖、航路指南、燈塔表、航線通告、潮汐表。</p><p><b> ?。?)信號(hào)設(shè)備&
74、lt;/b></p><p> 本船在首樓甲板、羅經(jīng)甲經(jīng)上各設(shè)一根信號(hào)桅,信號(hào)燈配備如下:</p><p> 桅燈 2盞</p><p> 舷燈 2盞</p><p> 尾燈
75、 1盞</p><p> 白環(huán)照燈(錨燈) 2盞</p><p> 紅環(huán)照燈(失控?zé)簦?2盞</p><p> 白晝通信閃光燈 1盞</p><p> 大號(hào)球體 3只</p>&l
76、t;p> 中國(guó)國(guó)旗4號(hào) 3面</p><p> 國(guó)際信號(hào)旗 1面</p><p> 中型號(hào)笛 1只</p><p> 大型號(hào)鐘 1只</p><p><
77、b> ?。ǘ╁^系泊設(shè)備</b></p><p><b> 舾裝數(shù)N=672</b></p><p> 首錨(短桿霍爾錨) 2100Kg×3只(其中一只備用)</p><p> 錨鏈直徑(有檔電焊錨鏈) φ40(AM2)</p><p>
78、 錨鏈長(zhǎng)度 440M(左8節(jié)、右8節(jié))</p><p> 錨機(jī) φ34電動(dòng)臥式×2臺(tái)</p><p> 拖索 φ24-6×24鍍鋅鋼絲繩1根,每根長(zhǎng)度180m(破斷負(fù)荷141.7KN)</p><p> 系船索
79、 φ15-6×24鍍鋅鋼絲繩4根,每根長(zhǎng)度140m</p><p> 電動(dòng)液壓絞盤(pán) 30KN×1臺(tái)</p><p> 雙柱帶纜樁 12只</p><p> 雙滾輪導(dǎo)纜鉗 4只</p><p
80、> 三滾輪導(dǎo)纜鉗 4只</p><p> 鋼索卷車(chē) 2臺(tái)</p><p><b> ?。ㄈ┒嬖O(shè)備</b></p><p> 舵型式及數(shù)量 雙支點(diǎn)流線型平衡舵×1門(mén)</p><p&g
81、t; 舵面積 7.5M2</p><p> 舵機(jī) 60KN-m電動(dòng)液壓×1臺(tái)</p><p> ?。ㄋ模跅U樓梯艙口蓋人孔蓋</p><p><b> 詳見(jiàn)總布置圖。</b></p><p> 其中,
82、舾裝數(shù)的計(jì)算如下:</p><p> ?。?)夏季載重水線到最上層艙室頂部的有效高度</p><p> ?。?)船長(zhǎng)L范圍內(nèi)夏季載重線以上的船體部分和上層建筑以及各層寬度大于B/4的甲板室的側(cè)投影面積的總和:</p><p><b> 舾裝數(shù)N: </b></p><p> 式中::夏季載重水線以下的型排水量6162
83、.27t </p><p> B:船寬13.67m</p><p> h:從夏季載重線到最上層艙室頂部的有效高度11.569m </p><p> A:船長(zhǎng)L范圍內(nèi)夏季載重線以上的船體部分和上層建筑,以及各層寬度大于B/4的甲板室的側(cè)投影面積的總和,189.96。</p><p><b> 2. 性能部分</b
84、></p><p> 性能設(shè)計(jì)是新船設(shè)計(jì)中的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié),性能設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到所設(shè)計(jì)新船的各種使用性能,在船舶設(shè)計(jì)中具有決定性作用。</p><p><b> 2.1型線設(shè)計(jì)</b></p><p> 型線圖是船舶設(shè)計(jì)、計(jì)算和建造的重要依據(jù),因而是關(guān)系到船舶全局的一張圖紙。船體型線設(shè)計(jì)的好壞,關(guān)系到船舶性能的優(yōu)良。<
85、/p><p> 本船采用的是母型改造法設(shè)計(jì)船體型線。根據(jù)母型船的型值表及設(shè)計(jì)船的主尺度,橫向按照B/B0=1.005的比例放大,垂向按照d/d0=0.985的比例縮小,不光順的地方,手工修改光順,得到設(shè)計(jì)船型線圖的橫剖線圖。然后根據(jù)橫剖面圖上各站的高度和半寬值,分別畫(huà)出設(shè)計(jì)船的縱剖面圖和半寬水線圖。</p><p> 型值表見(jiàn)下表2—1;型線圖見(jiàn)附錄二(ZHC503-100-02)。<
86、;/p><p><b> 表2—1 型值表 </b></p><p> 2.2靜水力計(jì)算和靜水力曲線</p><p> 靜水力曲線圖表達(dá)了船舶靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律,該圖包括下列曲線:</p><p> ?。?)型排水體積▽曲線 (2)總排水量Δ曲線;</
87、p><p> ?。?)浮心縱向坐標(biāo)XB曲線 (4)浮心垂向坐標(biāo)ZB曲線;</p><p> ?。?)水線面面積Aw曲線 (6)漂心縱向坐標(biāo)XF曲線;</p><p> ?。?)每厘米吃水噸數(shù)TPC曲線 (8)橫穩(wěn)性半徑BM曲線;</p><p> (9)縱穩(wěn)性半徑B
88、ML曲線 (10)每厘米縱傾力矩MTC曲線;</p><p> ?。?1)方型系數(shù)CB曲線 (12)棱型系數(shù)Cp曲線;</p><p> ?。?3)水線面系數(shù)Cwp曲線 (14)中橫剖面系數(shù)CM曲線。</p><p> 本次設(shè)計(jì)船靜水力計(jì)算采用梯形法,見(jiàn)表2—2;靜水力曲線
89、圖見(jiàn)附錄三(ZHC502-100-03)。</p><p> 表2—2 靜水力計(jì)算表</p><p> 表Ⅴ BM, BML, MK(ZM), KML(ZML) 計(jì)算表</p><p><b> 表Ⅵ MTC計(jì)算表</b></p><p> 總表 Ⅷ 船舶靜水力曲線圖(梯形法)</p&
90、gt;<p> .3初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算</p><p> 船舶的裝載情況千變?nèi)f化,不可能一一加以計(jì)算,故在設(shè)計(jì)階段,只對(duì)幾種典型的裝載情況進(jìn)行浮態(tài)和初穩(wěn)性的計(jì)算,其總應(yīng)包括初穩(wěn)性最?lèi)毫訒r(shí)的裝載情況。我國(guó)船舶檢驗(yàn)局頒發(fā)的《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則》中,對(duì)各類(lèi)船舶所需計(jì)算的基本裝載情況有明確的規(guī)定,并對(duì)各類(lèi)船舶的最小初穩(wěn)性高也作了規(guī)定,如果計(jì)算結(jié)果能符合有關(guān)規(guī)則的要求,則表示所設(shè)計(jì)的船舶具有足夠的初
91、穩(wěn)性。</p><p> 初穩(wěn)性與浮態(tài)是設(shè)計(jì)船的重要指標(biāo),有關(guān)法規(guī)要求初穩(wěn)性高經(jīng)自由液面修正后均應(yīng)不小于0.15m。本船計(jì)算五種典型裝載的情況:滿載出港,滿載到港,壓載出港,壓載到港,半載狀態(tài)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果本船在該裝載情況下的初穩(wěn)性高滿足該規(guī)定。計(jì)算見(jiàn)下表2—3、2—4。</p><p> 表2—3 自由液面修正</p><p> 表2—4 初穩(wěn)性與浮態(tài)計(jì)算&
92、lt;/p><p> 2.4設(shè)計(jì)船有效功率估算</p><p> 艾亞法曾分析大量船模和實(shí)船實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并繪制了用于阻力估算的曲線圖表,其適用范圍比較廣,特別對(duì)中、低速船舶的估算結(jié)果于船模試驗(yàn)結(jié)果的吻合性較好。根據(jù)設(shè)計(jì)船的資料采用艾亞法估算設(shè)計(jì)船的阻力比較合理。計(jì)算見(jiàn)下表2—5。</p><p> 表2—5 艾亞法有效功率計(jì)算</p><p>
93、; 根據(jù)艾亞法估算設(shè)計(jì)油船的阻力畫(huà)出船體阻力與有效馬力曲線圖:</p><p> 圖2—1 有效功率曲線和阻力曲線圖</p><p> 2.5螺旋槳水力性能計(jì)算及螺旋槳圖繪制</p><p> 2.5.1螺旋槳水力性能計(jì)算</p><p> 2.5.1.1已知船體的主要參數(shù)</p><p> 船 型:
94、單機(jī)、單漿、單舵、尾機(jī)型、方尾、舵托、球鼻首的常規(guī)排水型油船</p><p> 總 長(zhǎng): LOA = 95.00m</p><p> 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng): LWL =91.96m </p><p> 垂線間長(zhǎng):
95、 LPP =89.31m</p><p> 型 寬: B =15.00m</p><p> 型 深: D =7.53m</p><p> 設(shè)計(jì)吃水: d =6.
96、50m</p><p> 設(shè)計(jì)排水量: Δ = 6322.58t</p><p> 型排水體積: ▽ =6168.371m3</p><p> 方形系數(shù): CB =0.718</p>&
97、lt;p> 螺旋槳數(shù): 1</p><p> 由艾亞法估算的船體有效馬力曲線數(shù)據(jù)如下表2—6:</p><p> 表2—6 船體有效馬力</p><p> 2.5.1.2主機(jī)與螺旋槳參數(shù)</p><p> 型 號(hào):
98、 6LU38一臺(tái)</p><p> 最大持續(xù)功率 Ps: 2200hp</p><p> 轉(zhuǎn) 速 N : 310rpm</p><p> 減 速 比: 2:1</p>
99、;<p> 旋 向: 右旋</p><p> 螺旋槳型式: MAU系列</p><p> 螺旋槳葉數(shù): 五葉</p><p> 螺旋槳材料:
100、 ZQAL 12-8-3-2 (K=1.2)</p><p> 材料重度: 7.4 g/m3</p><p> 螺旋槳構(gòu)造型式: 整體式</p><p> 槳軸中心距基線:
101、 ZP =1.95m</p><p> 2.5.1.3推進(jìn)因子的決定</p><p> 按泰洛公式?jīng)Q定伴流分?jǐn)?shù) : ,</p><p> 按商赫公式?jīng)Q定推力減額分?jǐn)?shù): , ,</p><p> 取相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率 : ,</p><p> 船身效率:
102、 。</p><p> 2.5.1.4可以達(dá)到最大航速的計(jì)算</p><p> 采用MAU四葉槳圖譜進(jìn)行計(jì)算,取功率儲(chǔ)備。</p><p><b> 軸系效率 : ,</b></p><p> 螺旋槳敞水收到功率:</p><p><b> (hp)。</b&
103、gt;</p><p> 根據(jù)、、的圖譜列表計(jì)算。</p><p> 表2—7 —圖譜設(shè)計(jì)計(jì)算表</p><p> 根據(jù)上表中的計(jì)算結(jié)果可繪制、、以及對(duì)的曲線,如圖2—2所示。</p><p> 圖2—2 MAU4葉槳圖譜設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果</p><p> 從曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點(diǎn),可獲得不同盤(pán)面比所對(duì)
104、應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋槳最佳要素、及如下表所列。</p><p><b> 表2—8 最佳要素</b></p><p> 2.5.1.5空泡校核</p><p> 按伯利爾空泡限界線中商船上限線,計(jì)算不發(fā)生空泡之最小展開(kāi)面積比。</p><p><b> 槳軸沉深:</b></p>
105、<p><b> 計(jì)算溫度: ,</b></p><p><b> , , 。</b></p><p> 表2—9 空泡校核計(jì)算結(jié)果</p><p> 據(jù)上述計(jì)算結(jié)果作圖如下:</p><p> 圖2—3 空泡校核計(jì)算結(jié)果</p><p> 可求
106、得不發(fā)生空泡的最小盤(pán)面比以及對(duì)應(yīng)的最佳螺旋槳要素:</p><p> ,,,,。其中根據(jù)所繪制的型線圖知道符合要求。</p><p> 2.5.1.6強(qiáng)度校核</p><p> 按《規(guī)范》校核 及,應(yīng)不小于按下式計(jì)算之值:</p><p><b> ,,,</b></p><p><
107、b> 計(jì)算功率:,</b></p><p><b> ,,,,,</b></p><p><b> ,</b></p><p><b> ,</b></p><p><b> , </b></p><p&g
108、t; 根據(jù)已知條件可算出處的螺距:。</p><p> 表2—10 強(qiáng)度校核計(jì)算表 </p><p> 實(shí)際槳葉厚度按與連直線決定:</p><p> 2.5.1.7螺距修正</p><p> 根據(jù)尾軸直徑大小,決定轂徑比,此值與槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同,故對(duì)此項(xiàng)螺距無(wú)需修正。</p><p> 由于實(shí)際槳葉厚度小
109、于槳標(biāo)準(zhǔn)厚度,故無(wú)需因厚度差異進(jìn)行螺距修正。</p><p> 2.5.1.8重量及慣性矩計(jì)算</p><p> 根據(jù)槳軸與的關(guān)系曲線,,所以取螺旋槳軸徑,</p><p><b> 螺旋槳轂徑:,</b></p><p><b> 轂前端直徑:,</b></p><p&
110、gt;<b> 轂后端直徑:;</b></p><p> 葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑:</p><p><b> ,</b></p><p><b> ?。?lt;/b></p><p><b> 槳轂長(zhǎng)度: ;</b></p>&l
111、t;p><b> 軸孔錐度:取為;</b></p><p> 槳轂長(zhǎng)度中央處軸徑: </p><p><b> 。</b></p><p> 根據(jù)槳切面的面積數(shù)據(jù)用近似數(shù)值積分方法計(jì)算螺旋槳重量:</p><p><b> ?。?)槳葉重量</b></
112、p><p> (2)槳轂重量 </p><p> ?。?)螺旋槳總重 </p><p><b> 螺旋槳總慣性矩 </b></p><p> 2.5.1.9敞水性征曲線之確定</p><p> 由,的敞水性征曲線內(nèi)插得到,的敞水性征曲線,其數(shù)據(jù)
113、如下:</p><p> 表2—11 設(shè)計(jì)槳的敞水特性數(shù)據(jù)表</p><p> 圖2—4 設(shè)計(jì)槳的敞水特性曲線</p><p> 2.5.1.10系柱特性計(jì)算</p><p> 由圖得時(shí): ,,</p><p> 計(jì)算功率: ,</p><p> 系柱推力減額分?jǐn)?shù)
114、取:,</p><p><b> 主機(jī)轉(zhuǎn)距: ,</b></p><p><b> 系柱推力: ,</b></p><p><b> 車(chē)葉轉(zhuǎn)速: 。</b></p><p> 2.5.1.11航行特性計(jì)算</p><p> 取轉(zhuǎn)速為,
115、,進(jìn)行計(jì)算:</p><p> 表2—12 航行特性計(jì)算表</p><p> 將上述計(jì)算結(jié)果繪成圖。</p><p> 圖2—5 航行特性曲線</p><p> 滿載航行時(shí),可達(dá)最大航速約為,主機(jī)馬力為。</p><p> 滿載航行,,可達(dá)最大航速約為,主機(jī)馬力為。與設(shè)計(jì)要求基本一致。</p>
116、<p> 2.5.1.12螺旋槳計(jì)算總結(jié)</p><p> 螺旋槳直徑 </p><p> 螺距比 </p><p> 型式 &
117、lt;/p><p> 葉數(shù) </p><p> 盤(pán)面比 </p><p> 縱傾角 </p><p> 螺旋槳效率
118、 </p><p> 設(shè)計(jì)航速 </p><p> 轂徑比 </p><p> 旋向
119、 右旋</p><p> 材料 </p><p> 重量 </p><p> 慣性矩 </p><p&
120、gt; 2.5.2螺旋槳總圖</p><p> 表2—13 螺旋槳槳葉輪廓尺寸表 單位(mm)</p><p> 螺旋槳葉切面尺寸表2—14;螺旋槳總圖見(jiàn)附錄五,圖紙ZHC503-107-01。</p><p> 表2—14 螺旋槳槳葉切面尺寸表</p><p><b> 3.總結(jié)部分</
121、b></p><p> 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為《4900DWT近海原油船總體性能初步設(shè)計(jì)》,主要采用母型改造法,具體步驟方法如下:</p><p> 設(shè)計(jì)船主尺度確定:采用線性變換法,確定設(shè)計(jì)船的主尺度,因此,按照母型船的船體說(shuō)明書(shū),進(jìn)行總布置草圖的繪制,對(duì)于艙室的劃分大體上與母型船相同。所劃分的貨油艙的長(zhǎng)度符合《規(guī)范》的要求。</p><p> 型線圖設(shè)
122、繪:采用母型改造法,先用母型船的型值表,繪制出橫剖面圖,再經(jīng)過(guò)主尺度變換到設(shè)計(jì)船,把不光順的曲線修改光順,在橫剖面圖上測(cè)量出各站的半寬值和高度值,繪制半寬水線圖和縱剖線圖,不光順的地方,手工光順,根據(jù)三向?qū)?yīng)的法則修改另外兩面圖。根據(jù)型線圖所繪的輪廓,對(duì)總布置圖進(jìn)行修改。</p><p> 船體總重量與排水量的估算:運(yùn)用《船舶設(shè)計(jì)原理》上的母型改造法,對(duì)船舶空船重量和載重量進(jìn)行估算,而其中須按照實(shí)際總布置圖貨油
123、艙的大小計(jì)算載貨量。排水量按照型線圖用梯形法計(jì)算而得,所得結(jié)果排水量略大于總重量,使浮力略有裕度,符合要求。</p><p> 船舶重心位置估算:由于母型船資料不全,空船重心位置未知,所以重心估算遇到困難。老師找到相近船型油船的資料,可以大致確定空船的重心位置。然后計(jì)算滿載出港、滿載到港、空載出港,空載到港及半載狀態(tài),五種裝載狀態(tài)的重量重心。</p><p> 靜水力計(jì)算:主要是分析船
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