船舶與海洋工程畢業(yè)設(shè)計散貨船快速性研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p><b>　　散貨船快速性研究</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 船舶與海洋工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目 錄&

3、lt;/b></p><p><b>　　前 言3</b></p><p><b>　　1. 總體設(shè)計4</b></p><p>　　1.1分析任務(wù)書與現(xiàn)有資料4</p><p>　　1.2 設(shè)計船主尺度的確定5</p><p><b>　　1.3型線

4、設(shè)計5</b></p><p>　　1.4靜水力計算與靜水力曲線圖9</p><p>　　1.5重量重心計算23</p><p>　　1.6初穩(wěn)性校核29</p><p>　　1.7總布置及船體艙室說明30</p><p>　　2． 性能設(shè)計32</p><p>　　2.

5、1設(shè)計船船體阻力與有效功率估算32</p><p>　　2.2螺旋槳圖譜設(shè)計33</p><p>　　3.畢業(yè)設(shè)計總結(jié)44</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　外文翻譯46</b></p><p><b>　　附譯

6、文50</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　散貨船作為當(dāng)代三大運輸船型之一，在全球航運業(yè)范圍內(nèi)有著舉足輕重的作用，為了應(yīng)對日益激烈的運輸競爭，各方都在想方設(shè)法來縮短運營周期，降低成本，這就會牽扯到快速性能的問題，本次設(shè)計將詳細(xì)介紹散貨船的快速性研究，主要內(nèi)容如下：主尺度的確定、排水量的初步驗證、總布置設(shè)計與總布置草圖

7、、重量重心計算、靜水力計算及靜水力曲線圖、穩(wěn)性浮態(tài)計算、阻力與有效功率估算、螺旋槳計算與繪圖。通過這些設(shè)計工作,研究散貨船的快速性能。</p><p>　　本次設(shè)計內(nèi)容的各個部分可參考如下資料：主尺度的確定、總布置的設(shè)計主要參考《船舶設(shè)計原理》，靜水力曲線的繪制主要參考《船舶靜力學(xué)》并且有詳細(xì)的表格可以作參考，型值表的提取和型線圖的繪制可參考《船體制圖》，阻力估算和螺旋槳圖譜設(shè)計的規(guī)范過程都在《船舶快速性》上。&

8、lt;/p><p>　　最終得到設(shè)計船的主尺度數(shù)據(jù)；船長98.6m,垂線間長92m,型寬14.5m,型深7.2m，設(shè)計吃水6.0m，排水量6620.56t。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]： 散貨船；快速性；靜水力計算；螺旋槳設(shè)計</p><p>　　Bulk carrier quickness research</p><p>　　[Abst

9、ract]: As one of three transport ship contemporary, The bulk carrier has a important role in the global shipping industry range. In order to deal with increasingly fierce competition, all parties the transportation in wa

10、ys to cut short operational period、lower cost. and this will involve to fast performance problems，This will be designed to detail the quickness of bulk carriers,This design has mainly carried on the following works: Dete

11、rmination of principal dimensions、the preliminary confi</p><p>　　This design content of each part can be referenced below material ：The main determination of dimensions、layout design main reference《 design p

12、rinciple of the ship》，Static hydraulic curve main reference 《ship statics》，And have the detailed form can be for reference，Type value table extraction and type of chart drawing reference 《hull drawings》，Resistance estima

13、tion and propeller map design specification processes are in《 ship quickness》.</p><p>　　Finally obtained principal dimension data design ships；length over all is 98.6m, length between perpendiculars is 92 m,

14、 molded breadth is 14.5m, moulded depth is 7.2m, Designed Draft is 6m, displacement is 6620.56t.</p><p>　　[Key Words]: bulk carrier；quickness；hydrostatic calculation；propeller design</p><p><

15、b>　　前 言</b></p><p>　　散貨船作為當(dāng)今海運行業(yè)的三大主流船型之一，有著很大的作用，船舶市場快速發(fā)展的今天，大家都努力提高船舶的各項性能，在船舶設(shè)計中,船、機(jī)、槳的匹配問題一直是設(shè)計人員最關(guān)注的問題之一.快速性良好的船舶應(yīng)使得船、主機(jī)和螺旋槳之間的性能綜合匹配。</p><p>　　快速性能是散貨船開發(fā)研究的關(guān)鍵項目之一。在該船的快速性能研究中，主要對主

16、尺度和船型系數(shù)進(jìn)行了論證和選擇，船體線型進(jìn)行了優(yōu)化研究設(shè)計，以及進(jìn)行了不同主尺度、不同吃水、不同縱傾浮態(tài)等不同船型方案的船模試驗和分析研究。</p><p>　　不僅是散貨船，其他船型也同樣要考慮快速性能，它能夠有效地提高經(jīng)濟(jì)效益，縮短運營周期，降低成本，提高效率并提升競爭力。</p><p>　　除此之外，還有很多地方都對散貨船的快速性研究有很大作用，這也就決定了散貨船的特殊地位，所以在

17、此次設(shè)計過程中一定要認(rèn)真仔細(xì)才能交出滿意的結(jié)果。</p><p><b>　　1. 總體設(shè)計</b></p><p>　　1.1分析任務(wù)書與現(xiàn)有資料</p><p>　　船舶的設(shè)計任務(wù)書是對該船使用任務(wù)和技術(shù)要求的體現(xiàn)，是設(shè)計的依據(jù)和出發(fā)點。本船應(yīng)設(shè)計為單機(jī)單槳柴油機(jī)型散貨船，航區(qū)為無限航區(qū)。</p><p>　　(1)

18、 母船及設(shè)計船</p><p>　　船 名： 145米散貨船。</p><p>　　航 區(qū)： 無限航區(qū)。</p><p>　　船型特征：鋼質(zhì)、雙甲板、單機(jī)單槳、柴油機(jī)驅(qū)動的尾機(jī)型散貨船，全船設(shè)有一個貨艙。設(shè)有首、尾樓，尾樓甲板上設(shè)三層甲板室。</p><p>　　用 途： 主要用于裝運煤、礦砂、水泥（袋裝）等。</p>

19、<p><b>　　主尺度：</b></p><p>　　表1-1 母船尺度參數(shù)表</p><p><b>　　船級與船籍：國際。</b></p><p>　　船員定額： 17人。 </p><p>　　主 機(jī)：X16V320ZC2B 4500kW×520r/mi

20、n。 自定</p><p>　　航 速： 13節(jié)。 </p><p>　　續(xù)航力/自持力：>4500n.mile。</p><p>　　船體結(jié)構(gòu)（材料、結(jié)構(gòu)形式等）：本船為單甲板、雙殼、單機(jī)、尾機(jī)型，具有艏艉樓的鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)貨船。全船采用縱、橫混合骨架形式。</p><p>　　總布置要求：主船體內(nèi)設(shè)置淡水艙

21、、機(jī)艙、壓載水艙、貨艙、燃油艙、主機(jī)艙等。</p><p>　　尾甲板上設(shè)置有廚房、船員室、餐廳、輔機(jī)室、衛(wèi)生間、駕駛室等。</p><p>　　設(shè)備要求：按法規(guī)和規(guī)范要求配備。</p><p><b>　　(2) 設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　a.定設(shè)計船的排水量、重量重心計算與主尺度。</p>

22、<p><b>　　b.總布置設(shè)計。</b></p><p>　　c.型線設(shè)計、計算船體靜水力曲線與初穩(wěn)性。</p><p>　　d.阻力估算及螺旋槳設(shè)計。</p><p><b>　　(3) 參考資料</b></p><p>　　a.母型資料：總布置圖、型線圖、基本結(jié)構(gòu)圖、及船舶重量重心

23、計算資料。</p><p>　　b.法 規(guī)：《船舶與海上設(shè)施法定檢驗規(guī)則》（1999非國際）、《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》（2006）。</p><p>　　c.參考書及設(shè)計資料：《船舶設(shè)計實用手冊》、《船舶推進(jìn)》、《船舶設(shè)計原理》、《船體結(jié)構(gòu)》等。</p><p>　　1.2 設(shè)計船主尺度的確定</p><p>　　根據(jù)母型船主尺度及參考《

24、船舶設(shè)計原理》可得，垂線間長的取值可參照諾基德公式來估算，由設(shè)計船的排水量范圍可得：垂線間長在規(guī)定范圍內(nèi)越大，排水量越接近給定值，選取最大值 LPP=92m，然后由書上公式按以下計算可得：</p><p>　?。?）根據(jù)經(jīng)驗公式：d=LPP/20+Kd， Kd一般可取1-2m,小船取小的值 ，因為此散貨船總長不是太大，因此取Kd=1.4可得d=92/20+1.4=6.0m 跟任務(wù)書上的范圍比較接近</p&

25、gt;<p>　?。?）由后面所畫的型線圖可以量取可得設(shè)計船長Loa =98.6m</p><p><b>　　設(shè)計船主要度量</b></p><p>　　總 長 Loa 98.6m </p><p>　　垂 線 間 長 Lpp

26、 92m </p><p>　　型 寬 B 14.5m </p><p>　　型 深 D 7.2m</p><p>　　吃 水 d 6m </p>

27、;<p>　　排 水 量 △ ～6700t</p><p>　　定 員 P 17P </p><p>　　航 速 V 13kn</p><p><b>　　1.3型線設(shè)計</b&g

28、t;</p><p>　　設(shè)計船的型值可根據(jù)母型改造法生成型值，然后根據(jù)設(shè)計船的型值繪制型線圖。</p><p>　　船體外型一般都是個流線型體，表示其形狀最基本的圖形是型線圖。它是船舶設(shè)計、計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。型線圖包括橫剖面圖、半寬水線圖、縱剖線圖三個相互垂直的平面，共同表示了船體型表面。</p><p>　　設(shè)計船的型值表參見

29、下頁表1-2-1、1-2-2，型線圖可參照打印圖ZHC401-110-01</p><p>　　表1-2-1 型值表</p><p><b>　　表1-2-2型值表</b></p><p>　　1.4靜水力計算與靜水力曲線圖</p><p>　　1.4.1靜水力計算</p><p>　　靜水力計算

30、是依據(jù)船舶型線圖和型值表對船舶橫剖面和水線面的面積和面積中心，靜矩，慣性矩等進(jìn)行計算。它是對船舶浮性和穩(wěn)性計算的基礎(chǔ)。本次計算采用梯形法并對首尾型線變化劇烈處型線的型值進(jìn)行了修正。</p><p>　　表1-3 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表1-4 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表

31、1-5 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表1-6 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表1-7 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表1-8 Aw, xF, IT,IL, Cwp 計算表</p><p>　　表1-9 ▽,

32、 ⊿, CB, TPC計算表 計算表</p><p>　　表1-10 xB 計算表</p><p><b>　　表1-11 </b></p><p>　　表1-12 計算表</p><p>　　表中,，，的計算公式如下所述：</p><p><b>　　（1）</b>&

33、lt;/p><p><b>　　（2）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　表1-13 MTC計算表</p><p>　　表1-14 CM,Cp計算表</p>

34、<p>　　上表所用的計算公式參考《船舶靜水力》第三章。</p><p><b>　　表1-15 總表</b></p><p>　　1.4.2 靜水力曲線圖</p><p>　　根據(jù)上述各表的計算結(jié)果繪制靜水力曲線圖，見附圖ZHC401-110-01。靜水力曲線圖全面表達(dá)了船舶在靜止正浮狀態(tài)下浮性和穩(wěn)性要素隨吃水而變化的規(guī)律。<

35、;/p><p><b>　　圖中包括下列曲線：</b></p><p>　　（1）型排水體積▽曲線；</p><p>　　(2) 總排水體積曲線</p><p>　　（3）總排水量△曲線；</p><p>　?。?）浮心縱向坐標(biāo)xb曲線；</p><p>　　（5）浮心垂向坐標(biāo)

36、zb曲線；</p><p>　?。?）水線面面積Aw曲線；</p><p>　?。?）漂心縱向坐標(biāo)Xf曲線；</p><p>　?。?）每厘米吃水噸數(shù)TPC曲線；</p><p>　?。?）橫穩(wěn)性半徑BM曲線；</p><p>　?。?0）縱穩(wěn)性半徑BML曲線；</p><p>　　（11）每厘

37、米縱傾力矩MTC曲線；</p><p>　?。?2）方型系數(shù)CB；</p><p>　?。?3）棱型系數(shù)CP；</p><p>　?。?4）水線面系數(shù)CWP；</p><p>　?。?5）中橫剖面系數(shù)CM。</p><p><b>　　1.5重量重心計算</b></p><p&

38、gt;　　1.5.1空船重量估算：</p><p>　　1.5.1.1船體鋼料的估算： </p><p>　　查表3.2.3（船舶設(shè)計原理），取船體鋼料與空船質(zhì)量之比為：0.59</p><p>　　母型船空船重量為：5400 t</p><p>　　則母型船船體鋼料的重量為：WHO=0.59×5400=3186t</p&

39、gt;<p>　　根據(jù)公式3.2.4（船舶設(shè)計原理） </p><p>　　系數(shù)CH1= WHO/××=3186/145×22×12=0.0832</p><p>　　WH= CH1×××=0.0832×98.6×14.5×7.2=856.74t</p><

40、p>　　1.5.1.2舾裝重量的估算：</p><p>　　查表3.2.3（船舶設(shè)計原理），取舾裝重量與空船質(zhì)量之比為：0.32</p><p>　　則母型船舾裝重量的重量為：WOO=0.32×5400=1728t</p><p>　　根據(jù)公式3.2.4（船舶設(shè)計原理） </p><p>　　系數(shù)CO1= WOO/×

41、;×=1728/145×22×12=0.0451</p><p>　　WO= CO1×××=0.0451×98.6×14.5×7.2=464.25t</p><p>　　1.5.1.3機(jī)電設(shè)備的重量：</p><p>　　取與母型船大體相同的機(jī)電設(shè)備，所以取新船的機(jī)電設(shè)備重量為

42、：</p><p>　　WM=5400×(1—0.59—0.32)=486 t</p><p>　　空船重量為：LW= WH+ WO+ WM=856.74+464.25+486=1806.99 t</p><p>　　則新船的空船重量=1806.99t</p><p>　　1.5.2載重量估算：</p><p&g

43、t;　　1.5.2.1 人員、行李、食品、及淡水重量的估算：</p><p><b>　　1）人員及行李：</b></p><p>　　設(shè)定船員的數(shù)量為17 P</p><p>　　船員重量：65×17=1105kg</p><p>　　船員行李重量：45×17=765kg</p>&

44、lt;p>　　船員及行李總重量：1105+765=1870kg=1.87t</p><p>　　2) 食品及淡水： </p><p>　　根據(jù)公式3.3.1（船舶設(shè)計原理）</p><p>　　總儲備量=自持力（d）×人員數(shù)×（食品定量+淡水定量）</p><p>　　=15天×17人×（3.5k

45、g+150kg）</p><p>　　=39142.5kg=39.14 t</p><p>　　1.5.2.2 燃油、滑油重量：</p><p>　　對于一般貨船粗估其中</p><p>　　為一切燃油裝置耗油率;</p><p>　　WF=0.215×1.20×4500×（4500/1

46、3）×1.15×</p><p><b>　　=462.17 t</b></p><p>　　滑油攜帶量為：WL=εWF=0.03×462.17=13.87 t</p><p>　　根據(jù)母型船的貨物載重量以及母型船與設(shè)計船的主尺度比例關(guān)系，可以估算出設(shè)計船的貨物載重量；</p><p>　　

47、貨物重量：Wc= 5350×（92/136）×（14.5/22）×（7.2/12）×3=4296.52 t</p><p>　　故設(shè)計船的排水量△=1806.99+1.87+39.14+462.17+13.87+4296.52=6620.56 t</p><p><b>　　1.5.3重心計算</b></p>&l

48、t;p>　　表中每一個分段或部分的重心位置是用該段的力矩總和除以重量總和求得，即：</p><p>　　Zg=Σwi zi / ΣW i ;</p><p>　　計算縱向重心位置時還要考慮重心距船中的方向，即：</p><p>　　XG=(ΣW fi X fi – ΣW ai X ai)/ Σwi ;</p><p><b&

49、gt;　　滿載出港</b></p><p><b>　　滿載到港</b></p><p><b>　　壓載出港</b></p><p><b>　　壓載到港</b></p><p><b>　　1.6初穩(wěn)性校核</b></p>&

50、lt;p>　　1.6.1初穩(wěn)性計算</p><p>　　通過穩(wěn)性與浮態(tài)計算，能清楚地知道設(shè)計船在不同的裝載狀態(tài)下航行時的浮態(tài)和穩(wěn)性變化，也可知道在不同載況下船的重量重心位置，為后續(xù)設(shè)計提供必要的幫助。</p><p><b>　　初穩(wěn)性計算表</b></p><p>　　1.7總布置及船體艙室說明</p><p>

51、　　1.7.1 總體布置：</p><p>　　自尾向首，主船體主要分為：</p><p>　　舵機(jī)艙艙(尾～#4，)</p><p>　　艉壓載水艙（#3～#6）</p><p>　　主輔機(jī)滑油艙（#6～#9）</p><p>　　油污水艙（#6～#11左右）</p><p>　　電工間（#

52、8～#12）</p><p>　　機(jī)修間（#12～#17）</p><p>　　滑油循環(huán)艙(#11～#15，左右)</p><p>　　機(jī)艙(#6～#26，中)</p><p>　　溢油艙(#15～#19，左右)</p><p>　　柴油艙(#19～#26，左右)</p><p>　　燃油艙2（

53、#17～#26）</p><p>　　第三底壓載水艙（#25～#63，左右）</p><p>　　第三邊壓載水艙（#25～#63，左右）</p><p>　　第三頂壓載水艙（#25～#63，左右）</p><p>　　第二底壓載水艙（#63～#103，左右）</p><p>　　第二邊壓載水艙（#63～#103，左右）

54、</p><p>　　第二頂壓載水艙（#63～#103，左右）</p><p>　　第一底壓載水艙（#103～#142，左右）</p><p>　　第一邊壓載水艙（#103～#142，左右）</p><p>　　第一頂壓載水艙（#103～#142，左右）</p><p>　　儲物艙（#141～#143，中）</p

55、><p>　　艏壓載水艙（#141～#147，左右）</p><p>　　燈具間（#143～#146）</p><p>　　錨鏈艙（#143～#146，左右）</p><p>　　應(yīng)急消防泵艙（#141～#146，中）</p><p>　　索具間（#146～船艏）</p><p>　　艏尖艙兼壓載水

56、艙（#146～船艏）</p><p>　　1.7.2 主甲板及其它區(qū)域</p><p>　　艉樓甲板（船艉～#26）艏樓內(nèi)設(shè)有錨鏈艙、錨機(jī)控制室、燈具間、艇具間、木工間及索具間，另外還設(shè)置有船員室、醫(yī)務(wù)室、水手室、水手長室、機(jī)匠室、機(jī)匠長室，在#19～#21之間還設(shè)置有管弄、雜物間、電弄及配電室，并有通風(fēng)室、氧氣間及乙炔間，艏樓甲板后設(shè)桅一根，其上設(shè)有前錨燈等</p><

57、;p>　　起居甲板（#5～#26）之間，是船上船員及相關(guān)人員的生活區(qū)域，設(shè)有單人船員室7間，均配有獨立衛(wèi)生間，其中大副室和大管輪室內(nèi)還配有客廳，主要設(shè)置有船員室、二副、三副室還有輪機(jī)長室及船長客廳、臥室。各個通道口設(shè)置有樓梯方便進(jìn)出。</p><p>　　駕駛甲板（#9～#26）之間，左右兩側(cè)各設(shè)置有報務(wù)室、海圖室，臨近報務(wù)室還有變流機(jī)室和蓄電池室，前方為駕駛室，而且還有交流機(jī)室及廁所。</p>

58、<p>　　羅經(jīng)甲板（#9～#26）之間，左右各有船名牌，羅徑甲板設(shè)信號燈桅一根，主磁羅徑一只。</p><p>　　艏樓甲板（#142～船艏）艏樓甲板后設(shè)桅一根，其上設(shè)有前錨燈等</p><p>　　1.7.3 甲板間高</p><p>　　主甲板至艉樓甲板間高1.79m；</p><p>　　艉樓甲板至駕駛甲板間高3.39m

59、；</p><p>　　駕駛甲板至羅經(jīng)甲板間高1.67m。</p><p>　　1.7.4 舾裝數(shù)N</p><p>　　N=Δ2/3+2Bh+A/10=6620.562/3+2*14.5*8.96+275.52/10=640個</p><p>　　1.7.5 船體結(jié)構(gòu)</p><p>　　本船為縱、橫混合骨架式，鋼質(zhì)

60、焊接結(jié)構(gòu)，全船肋距600mm</p><p>　?。ㄆ渌匆?guī)范要求設(shè)置）</p><p>　　（1）主要尺度及參數(shù)</p><p><b>　　（a）主要尺度</b></p><p>　　總 長 98.6 m</p><p

61、>　　垂線間長 92 m</p><p>　　型 寬 14.5 m</p><p>　　型 深 7.2 m</p><p&g

62、t;　　設(shè)計吃水 6 m</p><p>　　滿載排水量 6620.56t</p><p>　　方型系數(shù) 0.643</p><p><b>　

63、?。╞）主機(jī)及航速</b></p><p>　　主機(jī)：型號和數(shù)量X16V320ZC2B</p><p>　　輸出功率4500 kW</p><p>　　轉(zhuǎn)速520 r/min</p><p>　　設(shè)計吃水 d=6.0m，滿載試航航速13Kn。</p><p><b>　　（c）船員17p&

64、lt;/b></p><p><b>　?。╠）布置情況</b></p><p>　　詳見布置總圖ZHC401-110-01</p><p><b>　　2． 性能設(shè)計</b></p><p>　　2.1設(shè)計船船體阻力與有效功率估算</p><p>　　此次船體阻力與有

65、效功率的估算采用艾亞法;通過以繪制的用于阻力估算的曲線圖表。</p><p>　　2.2螺旋槳圖譜設(shè)計</p><p>　　2.2.1、船型主要參數(shù)</p><p>　　船 型：鋼質(zhì)、雙甲板、單機(jī)單槳、柴油機(jī)驅(qū)動的尾機(jī)型散貨船。</p><p>　　總 長： LOA = 98.60

66、m</p><p>　　設(shè)計水線長： LWL = 94.25 m </p><p>　　垂線間長： LPP = 92.00 m</p><p>　　型 寬： B = 14.50 m</p>

67、<p>　　型 深： D = 7.20 m</p><p>　　設(shè)計吃水： d = 6.00 m</p><p>　　設(shè)計排水量： Δ =6620.56 t</p><p>　　型排水體

68、積： ▽ =6459.08m3</p><p>　　方形系數(shù)： CB = 0.772</p><p>　　螺旋槳數(shù)： 1</p><p>　　2.2.1.1、主機(jī)與螺旋槳參數(shù)</p><

69、p>　　型 號： X16V320ZC2B</p><p>　　最大持續(xù)功率 Ps ： 6122.45hp</p><p>　　轉(zhuǎn) 速： 520rpm</p><p>　　螺旋槳型式：

70、 MAU系列</p><p>　　螺旋槳葉數(shù)： 四葉</p><p>　　螺旋槳材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）</p><p>　　材料重度： 7.4g/m3</p><p&

71、gt;　　螺旋槳構(gòu)造型式： 整體式</p><p>　　槳軸中心距基線： ZP =1.76m</p><p>　　旋 向 右 旋</p><p>　　2.2.1.2、設(shè)計工況</p><p>　　設(shè)計功率：

72、0.90Pmax</p><p>　　船體有效馬力曲線如下：</p><p>　　2.2.2、推進(jìn)因子的決定：</p><p>　　由泰洛公式得伴流分?jǐn)?shù)： ω=0.5×CB -0.05=0.25</p><p>　　由經(jīng)驗公式推力減額分?jǐn)?shù): t=0.6w=0.6×0.25=0.15</

73、p><p>　　取相對旋轉(zhuǎn)效率： ηR=1.0</p><p>　　船身效率： </p><p>　　2.2.3、可以達(dá)到最大航速的計算</p><p>　　采用MAU4葉槳圖譜進(jìn)行計算。取功率儲備10%，軸系效率ηs=0.98（尾機(jī)型船）</p><

74、p>　　螺旋槳敞水收到馬力：</p><p>　　根據(jù)MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的圖譜列表計算：</p><p><b>　　圖(1)</b></p><p>　　根據(jù)上表中的計算結(jié)果可繪制PTE、δ、P/D及ηO對V的曲線，如圖(1)所示。</p><p><b>　　圖1 有效功率

75、圖譜</b></p><p>　　從曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點,可獲得不同盤面比所對應(yīng)的設(shè)計航速及螺旋槳最佳要素、及如下表所列。</p><p>　　表2 按圖1設(shè)計計算的最佳要素</p><p>　　2.2.4．空泡校核</p><p>　　按伯利爾空泡限界線中商船上限線，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。</p&g

76、t;<p><b>　　槳軸沉深 </b></p><p>　　10330+1025×4.24-174=14502 kgf/m2</p><p>　　計算溫度 ，kgf/m2，hp，</p><p><b>　　kgf.s2/m4</b></p><p>　　表3 空泡

77、校核計算結(jié)果</p><p>　　據(jù)上述計算結(jié)果作圖如下，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及對應(yīng)的最佳螺旋槳要素。</p><p><b>　　圖2 空泡校核圖</b></p><p>　　由圖2得到不發(fā)生空泡時的最小盤面比以及所對應(yīng)的最付佳螺旋槳.</p><p>　　AE/ A0= 0.586, P/D=0.593

78、, D =2.32 m , η0 = 0.423, Vmax=13.59 kn</p><p>　　2.2.5．強(qiáng)度校核</p><p>　　按《規(guī)范》校核 及，應(yīng)不小于按下式計算之值：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　計算功率 hp</b></

79、p><p>　　Ad=AE/A0=0.586，P/D=0.593，，，</p><p>　　表4 強(qiáng)度校核計算表</p><p>　　實際槳葉厚度按與t0.25R=162.00mm連直線決定：</p><p>　　t0.2R=172.10mm, t0.3R=151.90mm</p><p>　　t0.4R=131.

80、69mm, t0.5R=111.48mm</p><p>　　t0.6R=91.27mm, t0.7R=71.06mm</p><p>　　t0.8R=50.86mm, t0.9R=30.65mm</p><p>　　2.2.6、螺距修正</p><p>　　根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比dh/D=0.18，此值與MA

81、U槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同，故對此項螺距無需修正。</p><p>　　由于實際漿葉厚度大于MAU槳標(biāo)準(zhǔn)厚度，故需因厚度差異進(jìn)行螺距修正。</p><p>　　設(shè)計槳 ()0.7R=</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)槳 ()0.7R= (取MAU4-55為基準(zhǔn)槳)</p><p><b>　　1-s=</b>

82、;</p><p>　　()0.7=[()0.7設(shè)-()0.7標(biāo)×]×0.75 </p><p>　　=[0.1451-0.05522×]×0.75=0.06680

83、 </p>

84、<p><b>　　修正后的螺距比</b></p><p>　　2.2.7．重量及慣性矩計算</p><p>　　根據(jù)槳切面的面積數(shù)據(jù)用積分方法計算得：</p><p>　　槳葉重量 Gbl=0.169γZbmax(0.5t0.2+t0.6)(1-d/D)D=2440.60kgf</p><p&g

85、t;　　槳轂重量 Gn=(0.88-0.6d0/d)Lkγd2=491.75kgf</p><p>　　螺旋槳總重 G=Gbl+Gn=2932.35kgf</p><p>　　螺旋槳總慣性矩 Imp=0.0948γZbmax(0.5t0.2+t0.6)D3= 8986.28kgf·cm·s2</p><p>　　2

86、.2.8．敞水性征曲線之確定</p><p>　　由MAU4-55,MAU4-70,P/D=0.5582的敞水性征曲線內(nèi)插得到MAU4-58.6,P/D=0.5582的敞水性征曲線，如圖</p><p>　　圖3 設(shè)計槳的敞水性征曲線</p><p>　　表5 設(shè)計槳的敞水特性數(shù)據(jù)表</p><p>　　2.2.9．系柱特性計算</p

87、><p>　　由圖得時，0.2358，0.02023。</p><p><b>　　計算功率 ，</b></p><p>　　系柱推力減額分?jǐn)?shù)取 0.04， </p><p>　　主機(jī)轉(zhuǎn)距 =6000×60×75/(2×3.14×520)=8268.01kgf·m

88、</p><p><b>　　系柱推力 </b></p><p>　　車葉轉(zhuǎn)速 =60[41539.47/(104.6×2.324×0.2358)]0.5=457.5r/min</p><p>　　2.2.10．航行特性計算</p><p>　　取轉(zhuǎn)速為520r/min,510r/min,500

89、r/min進(jìn)行計算：</p><p>　　表6 航行特性計算表</p><p>　　將上述計算結(jié)果繪成圖4</p><p><b>　　圖4 航行特性曲線</b></p><p>　　由圖4可知120%超載航行時可達(dá)到的最大航速約為V=12.63kn,主機(jī)馬力為6343hp.</p><p>　

90、　滿載航行，時，可達(dá)最大航速約為V=13.58kn,主機(jī)馬力為6205hp,與設(shè)計要求基本一致。</p><p>　　2.2.11．螺旋槳計算總結(jié)</p><p>　　螺旋槳直徑 D=2.32m </p><p>　　螺距比

91、P/D=0.5582</p><p>　　型式 </p><p>　　葉數(shù) </p><p>　　盤面比 AE/AO=0.586</

92、p><p>　　縱傾角 </p><p>　　螺旋槳效率 η0=0.423</p><p>　　設(shè)計航速 VMAX=13.59kn</p><

93、p>　　轂徑比 </p><p>　　旋向 右旋</p><p>　　材料 </p><p>　　重量

94、 2932.35kgf</p><p>　　慣性矩 8986.28kgf·cm·s2</p><p><b>　　3.畢業(yè)設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的辛勤勞作，在導(dǎo)師張曉君老師和

95、其他老師同學(xué)的幫助小終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計 ，這次的畢業(yè)設(shè)計題目是：散貨船的快速性研究，主要是研究船舶的性能，基本涵蓋了大學(xué)期間好幾門課程里的核心內(nèi)容，在次期間，歷盡艱辛，由于本次內(nèi)容繁多、復(fù)雜時常忙的焦頭爛額，有確定設(shè)計船的排水量、重量重心計算與主尺度、總布置設(shè)計、型線設(shè)計、計算船體靜水力曲線與初穩(wěn)性、阻力估算及螺旋槳設(shè)計。記憶最為深刻的是螺旋槳的圖譜設(shè)計，雖然在《船舶快速性》里做過該設(shè)計，但里面的復(fù)雜程度想起來都讓人頭疼。</

96、p><p>　　在設(shè)計初期，由于急于求成沒有對書本上的知識有進(jìn)一步的了解，反反復(fù)復(fù)還幾次，浪費了不少時間，不過現(xiàn)在想起來本次設(shè)計綜合了大學(xué)四年來所有重要專業(yè)課程，是對先前學(xué)習(xí)的回顧和加深。經(jīng)過這次設(shè)計，使自己對船舶有了更深的認(rèn)識和系統(tǒng)的了解，同時也鞏固了所學(xué)的專業(yè)知識，這對自己今后從事船舶行業(yè)打下了扎實的基礎(chǔ)。由于時間有限和本人能力有限，又是初次設(shè)計，所以這次設(shè)計內(nèi)容難免存在一些不足之處。懇切希望老師和同學(xué)們批評指正

97、，以便今后改進(jìn)和進(jìn)一步完善。</p><p>　　最后，再一次感謝在本次畢業(yè)設(shè)計幫助我的各位老師，學(xué)生敬上</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].《船舶靜力學(xué)》上海交通大學(xué)出版社 作者：楊尚榮、陳雪深、周超駿等。</p><p>　　[2].《船舶快速性》人民交通出版社 主編：應(yīng)業(yè)矩

98、 主審：趙連恩</p><p>　　[3].《船舶設(shè)計原理》上海交通大學(xué)出版社 主編：顧敏童</p><p>　　[4].《大型中速船舶快速性和操縱性綜合優(yōu)化研究》船舶（SHIO&BOAT）2003年第5期 楊松林、朱仁慶、王志東、張火明。</p><p>　　[5].《船舶快速性試驗》武漢造船 1994年第1期.林發(fā)雙（長航武漢船舶質(zhì)量空測站）</

99、p><p>　　[6].《好望角型散貨船的近期發(fā)展》船舶設(shè)計通訊 2002年6月，第1-2期 白紹雋</p><p>　　[7].《對選擇船舶長寬比問題的考慮》安徽省交通局 董詹南</p><p>　　[8].《基于MATLAB的船舶快速性和結(jié)構(gòu)特性綜合優(yōu)化初步研究》江蘇科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）2007年12月第25卷 李娟、 楊松林、謝云平 、陳淑玲。</p&

100、gt;<p>　　[9].《內(nèi)河大型船舶快速性能及結(jié)構(gòu)力學(xué)特征綜合優(yōu)化方法研究》造船技術(shù) 2008年第2期，楊松林、楊紹龍、張火明。</p><p>　　[10].《論江海直達(dá)散貨船結(jié)構(gòu)與尺度之優(yōu)化》長江船舶設(shè)計院（2006）熊德喜、魏雙娣。</p><p>　　[11].《散貨船的發(fā)展趨勢》 中外船舶科技（2006）2 白雪供稿</p><p>　　

101、[12].《雙殼體散貨船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估及結(jié)構(gòu)重量優(yōu)化》 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報（2006）8 第27卷第4期 編著：黃衍順、馬焱、張麗君</p><p>　　[13].《符拉索夫船舶大傾角形狀穩(wěn)性力臂估算方法及影響船舶靜穩(wěn)性曲線特征因素的分析》 南方水運（95/NO2）林敬熙</p><p>　　[14].《用EXCEL計算船舶靜水力曲線》江蘇船舶 第20卷 第4期 王金春</p>

102、<p>　　[15].《隨浪中船舶大傾角橫搖穩(wěn)性的研究》集美大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）（2005）12 李子富、張建兵、唐海波</p><p>　　[16].《船舶主尺度微分進(jìn)化分析》海洋工程（2009）8 第38卷 第4期 陳會庭、陳順懷</p><p>　　[17]. Department of Naval Architecture;《GUIDE TO SHIP QUICKNE