沪渝散货船技术设计总体方案及第八部分.docx
《沪渝散货船技术设计总体方案及第八部分.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沪渝散货船技术设计总体方案及第八部分.docx(36页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、前 言随着三峡工程175米蓄水目标的完成,库区水位的抬升,使上游港口和航道通航条件得以大大改善,而许多航运企业船队中大部分船舶存在吨位偏小、船龄偏大和现代化程度低的问题,这对于大型航运企业的规模经济的发挥是极其不利的。建造新的船舶,发展长江航运,可以降低重庆企业的物流成本带动重庆物流业的发展,突出黄金水道的作用;巩固重庆作为西南物流中心的地位,进一步提升重庆保税港区的价值,提升两江新区及整个重庆的城市辐射力。 本次设计的为普通尖艏、圆舭、双尾船型,双机,双桨,双舵,尾机型柴油发动机散货船,航行于重庆和上海之间,主要装载煤炭、黄沙、矿石、谷物等散货。本船中部货舱区为双层底、双舷侧,纵骨架结构,艏
2、艉为单底单壳横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室,包括一层船员居住区及一层驾驶室。本文主要阐述了渝-沪散货船的技术设计的第八部分,包括船舶主要要素估算、型线设计、总布设计、吨位计算、舵计算、舵叶结构设计。现代船舶是人们造船和用船经验的结晶,也是科学技术不断发展的结果,合理地吸取和利用现有船舶的经验和教训,可以减少新船设计的盲目性,这也使得母型改造法成为设计者常采用的一种行之有效的设计方法。在本船的设计过程中也采用了这种方法。因为这是自己第一设计,在设计过程中一定存在许多的不足之处,希望各位专家老师和同学提出宝贵的意见和建议。本设计在设计过程中得到了重庆交通大学航海学院船舶与海洋工程教研
3、室老师的指导和帮助,特在此一并感谢。目录前 言1摘 要5ABSTRACT6第一章 设计任务书分析11.1 设计任务书要求11.1.1 船型及用途11.1.2 船体结构11.1.3 航区及稳性11.1.4 载重量11.1.5 设计航速11.2 对本船的分析11.2.1 船型分析11.2.2载货量分析11.2.3 设计方法2第二章 船体说明书32.1 船型及用途32.2 航区,用途,船型和船籍32.3 载货量32.4 主尺度32.5 主要船型及系数32.6 航速、续航力、自持力及船员42.7 舱室布置42.8 推进设备4第三章 船舶主要要素估算53.1排水量的确定53.2 船舶主尺度的确定53.3
4、舱容校核63.4 干舷校核63.5 本章小节7第四章 型线设计84.1 型线设计的要求84.1.1 要保证设计船具有良好的航海性能。84.1.2 应满足总布置的要求。84.1.3 考虑结构合理性和施工、维修的方便84.2 主要型线要素的影响84.2.1 棱形系数94.2.2 浮心纵向位置94.2.3 横剖面面积曲线形状94.3 型线设计的方法94.4 型线设计的步骤94.4.1 主尺度改造94.4.2 绘制格子线94.4.3 绘制外板型表面的投影、甲板边线和设计水线104.4.4 绘制各横剖线、水线及纵剖线104.4.5 注字和标注尺寸104.4 本章小节10第五章 总布置设计125.1 概
5、述125.2总体布局的区划125.2.1主船体内船舱的划分125.2.2上层建筑划分135.3舱室和通道布置135.3.1生活舱室的布置135.3.2工作舱室的布置145.3.3通道的布置145.4主要舾装设备布置145.5外部造型与内装设计155.5.1外部造型设计155.5.2内装设计155.6本章小结16第六章 吨位计算176.1 概述176.3 吨位丈量与计算176.3.1 量吨甲板下围蔽处所的型容积176.3.2 量吨甲板以上围蔽处所的型容积186.3.3 量吨甲板以上应计入的固定载客的开敝处所的型容积 186.3.4量吨甲板以上应计入的固定载货的开敝处所的型容积 196.4 总吨位
6、与净吨位196.4.1 总吨位196.4.2 净吨位196.5 本章小节19第七章 舵设计及计算207.1概述207.2 舵的作用原理207.3 舵叶有关参数的选择207.3.1 舵面积的确定207.3.2舵展弦比的确定217.3.3 舵平衡比的确定217.3.4 舵剖面形状及厚度比的确定217.4船舶及舵的主要尺度227.5 单舵力计算227.6 单舵船浆后舵力计算237.6.1 正车舵力计算237.6.2 倒车舵力计算237.7 本章小节24第八章 舵叶结构设计258.1 概述258.2 舵结构设计基本内容258.2.1 空心舵杆外直径设计258.2.2 舵叶板厚度确定268.3 本章小节
7、26第九章 结论27致 谢28参考文献29附录30摘 要阐述了2000t沪-渝散货船技术设计总体方案及第八部分。内容主要包括任务书分析、船体说明书、船舶主要要素估算、型线设计、总布置设计、吨位计算、舵计算、舵叶结构设计,其中型线设计为本次设计的重点内容。整个设计过程满足设计任务书以及相关规则和规范的要求,提高船舶性能及经济性为中心。确保设计船具有良好的操纵性、稳性和快速性。设计船的主要尺度为:总长LOA=90.00m,垂线间长LPP=85.55 m,型宽B=16.20, m型深D=4.00 m,吃水d=3.00 m,方形系数CB=0.796, 棱形系数=0.889,中横剖面系数=0.740,水
8、线面系数=0.925。 关键词:散货船,设计,型线ABSTRACT 第一章 设计任务书分析1.1 设计任务书要求1.1.1 船型及用途本船为普通尖艏、圆舭、双尾船型,双机、双桨、双舵尾机型柴油发动机货船。主要装载煤炭、黄沙、矿砂等散货。1.1.2 船体结构本船具有纵通大舱口,中部货舱区为双层底、双舷侧结构。艏艉为单底单壳横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室,包括一层船员居住区及一层驾驶室。1.1.3 航区及稳性本船主要航行于长江重庆港至上海港,航区为A、B、C级及J2级。本船按照CCS的相关规范及规则进行设计,稳性及干舷满足钢质内河船舶入级与建造规范(2009)和船舶与海上设施法定检验
9、规则(2004)的要求。1.1.4 载重量本船设计载货量2000t,船员人数12人。1.1.5 设计航速满载试航速度不小于18km/h。1.2 对本船的分析1.2.1 船型分析本船航行于重庆至上海之间,其中川江航段通航条件相对较差,所以本船是设计重点是要满足川江航段的要求。这段水深较潜,船舶航行受吃水限制比较严重,但同时还要满足船舶载货量、舱容及布置地位的要求,所以船舶多设计的比较扁平。要求船舶的操纵性要好,川江中航行的船舶基本都采用双机双桨,甚至有的船舶还采用三浆,本船设计为双机双桨,这样可以取消常规双桨船的附体,提高船身效率,降低粘压阻力,改善尾部流场,提高操纵性。双桨船尾部线型比较复杂,
10、型线设计是本次设计的重点内容。1.2.2载货量分析目前重庆地区船舶平均载货量还不足2000吨,但随着三峡工程175米蓄水的完成,长江重庆流域水深大大增加 1.2.3 设计方法主要要素确定、型线设计主要参考母型船资料和船舶原理、船舶设计原理中的相关内容,同时满足相关规范、规则等要求;总布置设计工作是在参考母型船的同时,按照船舶与海上设施法定检验规则(2004)的相关规定进行的;吨位计算根据船舶与海上设施法定检验规则(2004)进行;舵计算和舵叶结构设计根据船舶原理、和内河船舶入级与建造规范(2009)相关内容进行设计和计算。第二章 船体说明书2.1 船型及用途本船为钢制、单甲板、柴油机驱动的散货
11、船;主要航行于重庆至上海之间。以装运铁矿石、矿砂、水泥、谷物等散货。2.2 航区,用途,船型和船籍航区:本船主要航行于长江重庆港至上海港,航区为A、B、C级及J2级。用途: 本船为干散货型船,主要负责装载煤炭、黄沙、矿砂等散货。船型:本船采用全钢质结构,普通尖艏、圆舭、双尾型船,双机、双浆、双舵尾机型柴油发动机货船。本船具有纵通大舱口,中部货舱区域为双层底、双舷侧、纵骨架式结构。艏尾为单底单壳单舷侧的横骨架式结构。艉部主甲板设二层上层建筑甲板室,包括一层船员居住区及一层驾驶室。船级:本船按照CCS的相关规范及规则进行设计,稳性及干舷满足钢质内河船舶入级与建造规范(2009)和船舶与海上设施法定
12、检验规则(2004)的要求。2.3 载货量本船的载货量为2000t。2.4 主尺度总 长: 90.00 m 设计水线长:88.55 m垂线间长: 85.55 m 型 宽:16.20 m型 深: 4.00 m 吃 水: 3.00 m排 水 量: 甲板间高:船员甲板驾驶甲板 2.10m 驾驶甲板顶棚甲板 2.10m 2.5 主要船型及系数方形系数 : 0.796 棱形系数:0.805中横剖面系数: 0.989 水线面系数:0.9242.6 航速、续航力、自持力及船员满载试航速度: 10.00节 续航力: 2500 km自 持 力: 船 员: 12人(定员)2.7 舱室布置首尖舱舱壁设在#157肋位
13、,为防撞舱壁,距首垂线7.26m。在船尾#9、#25#57、#5790、#90#123、#123#155、#157#162肋位设压载水舱,主要是为了在空载时调节其浮态和纵倾。在#25155肋位内设有高度为0.80 m的双层底。机舱设在#9#20肋位,长度为5.50 m。在#20#25肋位设燃油舱。货舱设在#25#155肋位。2.8 推进设备本船由两台X6160-1A柴油机,直接带动外旋式螺旋桨,螺旋桨为GD-4叶桨,材料为锰黄铜。第三章 船舶主要要素估算3.1排水量的确定用载重量系数法初步估算排水量,1其中DW为设计船的载重量,为载重量系数,一般中小型货船的在0.570.70之间,本船取0.6
14、8设计船由上海航行至重庆,按续航力2500km计算。自持力按过三峡大坝和葛洲坝的时间为12h计算。 自持力=R/24V+0.5=2500/(24*18.52)+0.5=6.2 天载货量 =3000 t 人员重 =12*65kg=780 kg人员行李重 =12*60kg=720 kg食品及淡水重量=自持力*人数*定量=6.2*12*(3.5+200)=15140 kg取燃油重量 =50 t取滑油重量 =4%=2 t取备品重量 =14 t载重量DW=+=3000+0.78+0.72+15.14+50+2+14=3082.64 t1=3082.64/0.68=4533 t3.2 船舶主尺度的确定根据
15、吃水限制取吃水d=3.2 m根据巴氏公式 对于内河船c取8.48.8,本船取c=8.7=99.6 m 取L=100 m 取 则B=100*0.1+5.5=15.5 m 取B=17m L/B=100/17=5.89 =4.69 m 取D=5.0 m3.3舱容校核主船体容积 取=3=0.9 取 c=0.01B=0.01*16=0.16 m=5.0+0.16+0.02=5.18 m主船体容积=0.9*95*16*5.8=7087 m货舱容积V= 取c=0.56 V=0.56*95*16*5.0=4256 m所需货舱容积 取煤的积载因数=1.4 取=0.99=3000*1.45/0.99=4242 m
16、 883 mm所以本船干舷满足要求3.5 本章小节 本次主要要素估算中,已知载货量,先估算出船舶的载重量,再利用载重量系数法估算出排水量,然后根据有关限制条件和统计公式估算出船舶的主要要素。最后对所估算的要素进行舱容校核和干弦校核,确保其满足要求。 第四章 型线设计4.1 型线设计的要求船体型线是关系船舶技术经济性能的全局性设计项目之一。主尺度确定之后,型线设计应与总布置设计互相配合进行。正式的型线图是后续的结构设计、性能计算、舱室布置、和放样建造的依据,型线设计的好坏直接影响到船舶的快速性、稳性、耐波性等性能,同时也会影响到船舶的总布置和建造工艺。因此,型线设计必须考虑到下述三个方面:4.1
17、.1 要保证设计船具有良好的航海性能。船舶的快速性在型线设计中是一个重要的部分,型线设计时,在保证船舶的快速性的同时还要兼顾操纵性操纵性、耐波性、和稳性。一般来说,船体水下部分的形状和参数主要从快速性、耐波性、操纵性和稳性方面来考虑,水上部分的形状特征主要从耐波性、稳性以及碰击等方面来考虑,并与水下部分在几何上合理地配合。本船为普通的散货船,航速为较低,但由于受航道限制,要求船舶要有良好的操纵性,所以把本船设计成为双尾、双桨、双舵,同时尽量设计较大的舵面积,以保证其操纵性。4.1.2 应满足总布置的要求。新船在型线设计时,要考虑与总布置有关的甲板地位、船舱尺度、机舱和设备的布置、浮态调整等。本
18、船在船尾部上层建筑有船员居住甲板,驾驶甲板和罗经甲板,货舱位于船体中部,设计为纵通大开口,机舱位于船舶的尾部,采用双主机推动,在船的首尖舱、尾尖舱、顶边舱、底边舱和双舷侧内设有压载水舱,调整船舶浮态和纵倾。为减小船舶对水体的污染,还设计了生活污水舱,全船生活污水集中到生活污水舱后,用专用设备处理后再排出船外。4.1.3 考虑结构合理性和施工、维修的方便本船在设计时为达到结构合理、简易,施工、维修方便,除了尾部的双尾在设计线型时应比较注意以为,其他部分型线曲度变化不大。4.2 主要型线要素的影响4.2.1 棱形系数本船的傅汝德数=0.16,的阻力中摩擦阻力所占的比重较大,而剩余阻力所占的比重较小
19、,傅汝德数主要影响剩余阻力,虽然选取较小的傅汝德数可以减小剩余阻力,但对总阻力的影响不是很大。因为棱形系数等于方形系数除以中横剖面系数,一般低速散货船的中横剖面系数都比较大,所以棱形系数一般接近方形系数。4.2.2 浮心纵向位置在一定的棱形系数下,浮心纵向位置,决定了船的前半体和后半体的相对丰满度。当浮心位置改变时,前体兴波阻力和后体形状阻力的相对比例也发生变化。因此,对应于给定速度的船,存在着一个阻力最小的最佳浮心位置。另外,从推进效率上看,浮心位置稍后于阻力上最佳位置(如向后0.2%0.3%Lbp),这样可增大,但过分后移也会产生不利影响。4.2.3 横剖面面积曲线形状本船属于低速船,兴波
20、集中在首端部,从这点出发,希望横剖面面积曲线的首段型,但本船的棱形系数又比较大,这样会使其与平行中体连接处出现肩点,反而增加兴波阻力,因此本船横剖面面积曲线的首段采用直线行。同时在去流段使平行中体向后缓和过度。4.3 型线设计的方法型线设计的方法有自行设绘法、母型改造法、系列船型法、数学型线方法等,本船的型线设计采用的是母型改造法,因为由母型改造法得到的新船型可以保持母型船的型线特征,对新船的阻力和推进等性能更有把握满足要求,这也是母型改造法能深受设计者欢迎的重要原因。4.4 型线设计的步骤4.4.1 主尺度改造设计船与母型船的主尺度不同,利用线性变换的方式,根据设计船与母型船主要尺度的比例,
21、将母型船的型线图按比例缩放,得到设计所需的部分型线。具体操作为:将母型船型线图中的横剖线图、纵剖线图和半宽水线图做成三个外部块,然后再在新的图纸中插入块,同时按比例把块进行缩放,比如在插入横剖线图时,x方向的比例为新船与母型船宽度的比值;y方向的比例为新船与母型船高度方向的比例。4.4.2 绘制格子线主尺度改造得到了三个视图以后,开始正式绘制新船的型线,型线绘制的第一步当然是做格子线。经过缩放得到的格子线当中,除了基线和纵剖线图中的个站线以外,很多是没有用处的,还要根据新船的各水线高度和各纵剖线的宽度进行绘制。本船设计的水线有400WL、800WL、1600WL、2400WL、设计水线(300
22、0WL)、3200WL六条,纵剖线有2000纵剖线、4000纵剖线、6000纵剖线三条,分别在三个视图中绘制出来,得到新船的格子线。4.4.3 绘制外板型表面的投影、甲板边线和设计水线经过比例缩放得到了外板型表面的投影和甲板边线,不过还需要根据设计船舶的情况稍做修改,而设计水线一般不做较大改动。因为新船的吃水比母型船小,尾部用于安放舵的空间明显不足,只把母型船尾部的轮廓进行了改动,为了保证母型船的性能,一般设计水线以下的部分尽量不做修改,设计水线以上部分可以根据设计水线以下部分型线走势和总布置要求等具体情况进行设计。此原则同样适用于以下的横剖线、纵剖线和水线的绘制中4.4.4 绘制各横剖线、水
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 散货 技术设计 总体方案 及第 部分
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。