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大連理工大學(xué)

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大連理工大學(xué)

2船舶主要要素確定2.1排水量初步估算對油船這種載重型船舶,隨變化有相對穩(wěn)定的范圍,因此通常用載重量系數(shù)法估算初始排水量。設(shè)計(jì)船舶之前先把母型船有關(guān)參數(shù)列出,見表2.1。表2.1 母型船數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值載重量(t)12000載重量系數(shù)0.736總長(m)134.85設(shè)計(jì)水線長(m)129垂線間長(m)126型寬(m)22型深(m)10.6設(shè)計(jì)吃水(m)7.457型排水體積(m3)15811.45排水量(t)16304方型系數(shù)0.761水線面系數(shù)0.885中橫剖面系數(shù)0.989棱形系數(shù)0.769K1=L/B5.727K2=B/d2.9502.1.1選取載重量系數(shù)1采用708研究所常用的載重量系數(shù)估算(船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊1) (2.1)其中:K系數(shù),對采用50%以上高強(qiáng)度鋼的大型或超大型油船K=1.011.03,對淺吃水船型(B/T>3.5)K=0.90.95;對DW=1000050000t(縱舯剖面上無縱艙壁)的船K=1.01.02。2以12000DWT成品油船為母型船,其載重量系數(shù),考慮中小型油船的載重量系數(shù)范圍是0.60.75(船舶設(shè)計(jì)原理221頁),綜上,本設(shè)計(jì)船的載重量系數(shù)取自母型船,。2.1.2排水量初步估算 (2.2)2.2初步擬定主尺度及方形系數(shù)參考母型船,相關(guān)資料及經(jīng)驗(yàn)公式,同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)和布置的要求,初步擬定主尺度。2.2.1主尺度比法選擇出L/B=K1,B/d=K2及方形系數(shù),已知排水量后,就可應(yīng)用浮性方程算出L,B,d。 (2.3)其中:海水密度,取1.025t/cm3;k附體系數(shù),取1.006;K1,K2,取自母型船,型深初步按母型船D0/L0換算,即D=L(D0/L0)。初定主尺度為:=111.172m,B=19.411m,d=6.579m,D=9.353m,=0.761。2.2.2統(tǒng)計(jì)法由文獻(xiàn)油船總體設(shè)計(jì)3介紹的主尺度統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算:DW<10000t的油船:L=5.7DW1/3,B=0.91DW1/3,d=0.78DW0.25,D=1.29DW0.25-2.5。初定主尺度為:=114.942m,B=18.35m,d=7.442m,D=9.776m,=0.69。2.2.3其他船舶資料參照查閱的幾艘與設(shè)計(jì)船載重量相近船型資料4,見表2.2。表2.2 與設(shè)計(jì)船載重量相近船的主尺度項(xiàng)目數(shù)值載重量55006500700089009000100001200012500Lpp108.8(總長)94110115117.6(總長)116126145.3(總長)B16.261817.6181920.42220.8d5.4366.86.87.587.457D8.39.69.59.21011.310.611.2本船是成品油運(yùn)輸船舶,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意降低造價(jià)和消耗,提高運(yùn)輸能力,提高其經(jīng)濟(jì)性。因此,應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小船長增大型深,以降低船體鋼料重量,降低造價(jià)5。 綜合考慮各種因素的影響,最后初步擬定主尺度為:=112m,B=18m,d=7m,D=10m,=0.765。2.3初選主機(jī)用海軍系數(shù)法估算設(shè)計(jì)船所需的主機(jī)額定功率。由母型船的相關(guān)資料得海軍系數(shù): (2.4)設(shè)計(jì)船的設(shè)計(jì)航速為V=13.5kn,設(shè)計(jì)船與母型船的海軍系數(shù)相等,則設(shè)計(jì)船需要的主機(jī)功率為: (2.5)查相關(guān)資料初選主機(jī)型號為:MAN-B&W 5S35MC,額定功率3700kW,轉(zhuǎn)速173rpm,耗油率178g/kW·h。2.4空船重量估算由船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊1介紹的推薦公式進(jìn)行整體估算: (2.6)其中K值:20000tDW5000t 0.170.2;70000tDW25000t 0.1650.175;300000tDW80000t 0.1450.165。設(shè)計(jì)船的載重量為8200t,K值選為0.19,所以計(jì)算得LW=3312t。排水量儲備:根據(jù)船舶設(shè)計(jì)原理229頁介紹的方法,在初步設(shè)計(jì)階段,通常取2%LW5%LW(大船取小的數(shù)據(jù)),本船排水量儲備取為4%LW=132t。2.5重力與浮力平衡實(shí)際載重量:。要求載重量:DW=8200t。載重量增量:,載重量允許的誤差為的0.1%,重力浮力不平衡,須用諾曼系數(shù)法進(jìn)行平衡。由船舶設(shè)計(jì)原理2121頁的圖4-9查得本船諾曼系數(shù) N=1.31。 排水量增量:。根據(jù)浮性微分方程:,保持方形系數(shù)不變,改變L,B,d。計(jì)算得:=114m,B=18.8m,d=7.01m,D=10m,=0.765,=11851t。新的空船重量:LW2=3518t。排水量儲備:141t。新的載重量:。載重量增量:,/2= 0.06%0.1%,符合要求,重力浮力平衡調(diào)整完畢。=11851t,在此排水量下要達(dá)到航速13.5kn,所需主機(jī)功率為:,因而最初選定的主機(jī)型號是合理的。2.6載貨量Wc計(jì)算1 燃油重量 (2.7)式中:包括一切用途在內(nèi)的耗油率,取主機(jī)持續(xù)常用功率時(shí)的耗油率的1.11.5倍,1.3×178g/kW·h;主機(jī)持續(xù)常用功率(CSR),3150kW;R續(xù)航力,3000n mile;服務(wù)航速,或比適航速度小0.51kn,取12.5kn;k考慮風(fēng)浪影響而引起航行時(shí)間增加的儲備系數(shù),通常取1.151.2,取為1.2;d儲備天數(shù),取為5天。燃油總量為=315t。2爐水重量 (2.8)爐水總量為=16t。3滑油重量 (2.9)其中:為比例系數(shù),通常柴油機(jī)船取3%5%,汽輪機(jī)船取0.8%1%,本船為柴油機(jī)船,偏于安全的考慮取=5%?;涂偭繛?16t。4船員生活用水本船船員16人,每人每天耗水按100kg計(jì),則生活用水總量為:其中增加的10天為5天儲備,5天停港。5人員及行李每人體重按65 kg計(jì)算,每人的行李按50 kg計(jì),則人員及行李重為:(65+50)×16/1000=2t6食品每人每天按5kg計(jì),食品重為:其中增加的10天為5天儲備,5天停港。7備品備品的統(tǒng)計(jì)數(shù)字一般為50t70t,或者一般可取為(0.5%LW1%LW),本船備品重取為50t。8載貨量以上油水等消耗品重量總和為432.5t,載貨量=7767.5t。2.7穩(wěn)性校核在主尺度確定時(shí)通常只做初穩(wěn)性校核,其內(nèi)容是估算初穩(wěn)性高度,并檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)船所要求的數(shù)值。1初穩(wěn)性下限要求初穩(wěn)性方程式: (2.10)式中:所核算狀態(tài)下的初穩(wěn)性高度;相應(yīng)吃水的浮心高度;r相應(yīng)吃水下的橫穩(wěn)心半徑;所核算狀態(tài)下的重心高度;自由液面修正值,此處忽略。利用近似公式估算和r,選用薛安國公式確定系數(shù)a1,a2。根據(jù)文獻(xiàn)油船總體設(shè)計(jì)3中介紹的方法估算水線面系數(shù):;母型船=0.885,考慮到與母型船相似,本船取=0.885。 (2.11) (2.12)=·D,空載油船=0.60.66;偏于安全的考慮,取0.66,則6.3m。,滿足初穩(wěn)性高度下限要求。2初穩(wěn)性上限要求為使橫搖和緩,搖幅不過大,希望不發(fā)生諧搖,即:調(diào)諧因子 (2.13)式中:船舶橫搖自搖周期, (2.14)波浪周期, (2.15)波長,我國沿海情況波長躲在60m70m,偏于安全的考慮,取70m;預(yù)期到=1.3=8.7時(shí),允許的最大初穩(wěn)性高度(上限值)為: (2.16)式中:B船寬m;B/d不同的系數(shù),查船舶設(shè)計(jì)原理256頁中表3.5得=1.01;重心高度。計(jì)算得,滿足初穩(wěn)性高度上限要求。綜上,設(shè)計(jì)船的初穩(wěn)性滿足規(guī)范要求。2.8航速校核航速校核實(shí)質(zhì)就是航速或馬力估算,其目的是:初步估算設(shè)計(jì)船在給定主機(jī)情況下的航速,或初步確定在所要求航速下需要的主機(jī)功率。本設(shè)計(jì)要校核當(dāng)主機(jī)發(fā)出額定功率時(shí),航速能否達(dá)到任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)航速13.5kn。2.8.1估算總推進(jìn)系數(shù)一、 船身效率1伴流分?jǐn)?shù) 泰勒公式: (2.17) 漢克歇爾公式: (2.18)根據(jù)船舶原理6上冊250頁介紹經(jīng)驗(yàn)公式來確定棱形系數(shù): 楚思德公式: (2.19)為服務(wù)航速(kn),計(jì)算得=0.425 Fr0.24: (2.20)計(jì)算得=0.71 貝克公式(的極限): (2.21)計(jì)算得=0.758,若棱形系數(shù)超過此值阻力將迅速增加。中低速的油船均在0.9850.99之間,為了使,相互配合,最終取=0.774,Cm=0.988。由漢克歇爾公式得=0.362;最終取=0.350。2推力減額分?jǐn)?shù)t 商赫公式:t=k (2.22)單螺旋槳船,裝有流線型舵或反應(yīng)舵者k=0.50.7,取k=0.6,計(jì)算得t=0.21; 漢克歇爾公式: (2.23)最終取t=0.23。二、 船身效率=(1-t)/(1-)=1.185三、 相對旋轉(zhuǎn)效率一般可近似地取=1四、 軸系效率尾機(jī)型船=0.98五、 螺旋槳敞水效率取功率儲備10%,則螺旋槳敞水收到的功率:其中:進(jìn)速(kn),;螺旋槳敞水收到的功率(hp);計(jì)算得=7.108,由此可在MAU圖譜中查到約為0.515。因而總推進(jìn)效率考慮到適當(dāng)裕度取=0.58,所以設(shè)計(jì)船的有效推功率THP=·BHP=2146kW。2.8.2估算設(shè)計(jì)船的有效功率按母型船比例初步選取為1.787m即1.57%,根據(jù)船舶設(shè)計(jì)原理2187頁圖5-5知與本船棱形系數(shù)相配合的最佳浮心位置為1.5%1.7%,所以取1.787比較合理。用萊普法6估算有效功率曲線,基本參數(shù)如下:=114m,B=18.8m,d=7.01m,=11492.99m3,=0.765,=0.988,=0.774,B/d=2.682,/B=6.124,=1.787m,。具體計(jì)算過程見表2.3:表2.3 萊普法估算有效功率序號項(xiàng)目數(shù)值1V(kn)121314152(m/s)6.176.697.207.7230.650.710.760.824(查圖)21.9026.9038.1058.105/B修正值%(查圖)6.866.866.866.866修正后的=1+(5)×(4)23.4028.7440.7162.0870.0010100.0012400.0017570.002679859218486864153360769088234674023108498.778.818.848.8710桑海公式(船舶原理上165頁)0.0016350.0016180.0016030.00158911粗糙度補(bǔ)貼系數(shù)(船舶原理上176頁)0.00040.00040.00040.0004120.0030450.0032590.0037600.00466813(m2/s2)38.1044.7251.8659.5414(kg)179441.20225380.92301582.69429818.5815B/d修正=(B/d-2.4)×5%1.411.411.411.4116(kg)2529.073176.554250.556057.9317(kg)181970.28228557.47305833.24435876.5118(kW)1123.271528.412202.493363.222.8.3繪制有效功率曲線(EHP-V曲線)由表2.2中的數(shù)據(jù)可畫出有效功率曲線,如圖2.1:圖2.1有效功率曲線2.8.4航速校核由圖2.1可知當(dāng)主機(jī)額定功率時(shí),航速為13.94kn13.5kn,滿足設(shè)計(jì)要求。2.9艙容校核對雙殼雙底型油船容積校核要分層進(jìn)行校驗(yàn),即分別對貨油艙艙容和專用壓載水艙艙容進(jìn)行校驗(yàn)。及。貨油艙能提供的容積,m3;貨油區(qū)能提供的總?cè)莘e,m3;貨油所需要的容積,m3;壓載水艙所需容積,m3。2.9.1雙層底高度及雙層殼寬度計(jì)算按照國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則(2004)7對于DW5000t 的油船,必須設(shè)雙殼雙底結(jié)構(gòu)。雙層殼寬度不得小于b=0.5+DW/2000或2m取小者;但不得小于1m。雙層底高度不得小于=B/15或2m 取小者;但不得小于1m。本船取:b=1m,=1.26m。2.9.2本船所能提供的總?cè)莘e (2.24) (2.25) (2.26)式中:總?cè)莘e利用系數(shù);貨油區(qū)長度利用系數(shù),為貨油區(qū)長度,按母型船比例取=78.4m,=0.688;型深高度下中剖面面積系數(shù),=0.992。計(jì)算得:=14200 m3。2.9.3貨油艙能提供的容積 (2.27) (2.28)式中:貨油艙容積利用系數(shù)。計(jì)算得:=9885 m3。2.9.4壓載水艙(即雙層殼之間)能提供的容積:2.9.5貨油所需容積 (2.29)式中:貨油量,7767.5t;貨油密度,0.82t/m3;k考慮貨油膨脹及艙內(nèi)構(gòu)架系數(shù),1.04。計(jì)算得:=9852 m3。2.9.6壓載水艙所需容積一般?。?.20.5)DW,本船取0.35 DW=2870 m3。2.9.7污油水艙所需容積按防污染規(guī)定不得低于2%3%,本船取0.03=296 m3。2.9.8校核=9885 m3=9852 m3;=4315 m3=2870 m3;綜上,本設(shè)計(jì)船的艙容滿足設(shè)計(jì)要求。2.9.9小結(jié)以上性能校核均滿足,因而初步擬定的主尺度滿足要求。垂線間長 =114m型寬 B=18.8m設(shè)計(jì)吃水 d=7.01m型深 D=10m浮心縱向位置 =1.787 m排水量 =11851t方形系數(shù) =0.765棱形系數(shù) =0.774中橫剖面系數(shù) =0.988水線面系數(shù) =0.8852.9.10技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析船長和方形系數(shù)對船舶的快速性有主要關(guān)系,而船長對船舶鋼料重量又有主要關(guān)系,增加船長將使船體鋼料及舾裝設(shè)備的重量增加從而增加造船價(jià)格8,因而本次設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)性角度考慮,僅簡單分析本船的和的選擇是否合理。本船是一條8200t級的近海成品油船,設(shè)計(jì)航速為13.5kn,F(xiàn)r約為0.208屬于中低速船,考慮到當(dāng)前燃油價(jià)格不斷上升,經(jīng)濟(jì)船長Le應(yīng)相應(yīng)加大9,因而本船114m屬于同類型船的經(jīng)濟(jì)船長范圍內(nèi)。根據(jù)Fr0.208查船舶設(shè)計(jì)原理2107頁圖4-7可得從阻力上考慮的臨界方形系數(shù)約為0.74,本船方形系數(shù)0.765略大于0.74使船舶的阻力有所增加,但當(dāng)一定時(shí),適當(dāng)增大能夠使船舶主要尺度適當(dāng)減小,從而能降低造價(jià)。因而的選擇也是合理的。3型線設(shè)計(jì)型線設(shè)計(jì)時(shí)采用改造母型船橫剖面面積曲線的方法,本船具有平行中體,且較大,故采用“1-”繪制設(shè)計(jì)船型線圖。3.1繪制母型船橫剖面面積曲線選擇12000DWT成品油船為母型船由母型船的型線圖,利用CAD查詢功能查得母型船設(shè)計(jì)吃水下各站橫剖面面積,取豎坐標(biāo)為各站橫剖面面積與最大橫剖面面積的比值,取橫坐標(biāo)為剖面距船中的實(shí)際距離與的比值,繪制母型船無因次橫剖面面積曲線,見圖3.1。具體計(jì)算過程見表3.1。表3.1 母型船各站橫剖面面積及無因次化曲線坐標(biāo)站號橫剖面面積(m2)無因次化橫坐標(biāo)無因次化縱坐標(biāo)04.82-10.030128.72-0.90.177266.89-0.80.412399.33-0.70.6124126.37-0.60.7795146.13-0.50.9006156.60-0.40.9657160.43-0.30.9888161.87-0.20.9979162.32-0.11.00010162.320.01.00011162.320.11.00012161.990.20.99813160.930.30.99114158.680.40.97815153.340.50.94516141.210.60.87017121.140.70.7461892.580.80.5701974.560.850.4591953.920.90.3322032.800.950.2022014.1110.0873.2用“1-”改造母型船橫剖面面積曲線3.2.1母型船橫剖面面積曲線各參數(shù)用CAD查詢功能得母型船棱形系數(shù)=0.767,100%×-/=100%×0.767-0.769/0.769=0.21%0.5%,滿足精度要求;浮心縱向坐標(biāo)=1.967,100%×-/=100%×1.967-1.975/1.975=0.39%0.5%,滿足精度要求;前體棱形系數(shù)=0.799,后體棱形系數(shù)=0.736。3.2.2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算設(shè)計(jì)船前后體棱形系數(shù)和 (3.1) (3.2)因此,前后體棱形系數(shù)變化量: (3.3) (3.4)3.2.3求各站移動(dòng)的距離及輔助站位置按“1-”法有:船中前各站 (3.5)船中后各站 (3.6)各輔助站距理論站距離為,具體計(jì)算過程見下表3.2:表3.2 各輔助站位置站號0-1-0-11-0.9-0.00166-0.901662-0.8-0.00333-0.803333-0.7-0.00499-0.704994-0.6-0.00666-0.606665-0.5-0.00832-0.508326-0.4-0.00998-0.409987-0.3-0.01165-0.311658-0.2-0.01331-0.213319-0.1-0.01497-0.1149710000110.10.039320.13932120.20.034950.23495130.30.030580.33058140.40.026210.42621150.50.021850.52185160.60.017480.61748170.70.013110.71311180.80.008740.8087418.50.850.006550.85655190.90.004370.9043719.50.950.002180.9521820101母型船中部為平行中體故沒有移動(dòng)。 3.2.4繪制設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線根據(jù)表3.2中數(shù)據(jù),將母型船前體各理論站向前移動(dòng)相應(yīng)的距離,后體各理論站向后移動(dòng)相應(yīng)的距離,從而得到設(shè)計(jì)船無因次化橫剖面面積曲線,見圖3.1。圖3.1 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線3.2.5校核設(shè)計(jì)船的和利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397,=1.87108,由于滿足設(shè)計(jì)要求(誤差要求在0.5% 以內(nèi)),而不滿足設(shè)計(jì)要求(誤差要求在0.5% 以 內(nèi)),故應(yīng)用遷移法求出滿足設(shè)計(jì)要求的新面積曲線。這時(shí)各輔助站又有新的移動(dòng)距離,則最后的輔助站距理論站的距離為。3.2.6遷移法橫剖面面積曲線的形變函數(shù)為: (3.7)式中:y面積曲線在x處的豎坐標(biāo);b系數(shù)。 (3.8)由于面積曲線的x坐標(biāo)長度為2,因而,=0.77397,故得b=0.00338。第2次移動(dòng)各輔助移動(dòng)距離及最終輔助站位置見表3.3。表3.3 第2次移動(dòng)各輔助站位置站號y0-10.0297100-11-0.90.17694-0.00060-0.00166-0.902262-0.80.41210-0.00139-0.00333-0.804723-0.70.61192-0.00207-0.00499-0.707064-0.60.77854-0.00264-0.00666-0.609295-0.50.90026-0.00305-0.00832-0.511376-0.40.96478-0.00327-0.00998-0.413257-0.30.98838-0.00335-0.01165-0.314998-0.20.99722-0.00338-0.01331-0.216699-0.11-0.00338-0.01497-0.118361001000110.110.003380.039320.13594120.20.997990.003380.034950.23157130.30.991480.003360.030580.32723140.40.977570.003310.026210.42291150.50.944690.003200.021850.51865160.60.869970.002940.017480.61453170.70.746320.002530.013110.71058180.80.570370.001930.008740.8068118.50.850.459370.001550.006550.85500190.90.332180.001120.004370.9032419.50.950.202090.000680.002180.951502010.08695001根據(jù)表3.3中數(shù)據(jù),將第1次移動(dòng)后的各輔助站均向后移動(dòng)相應(yīng)的距離,從而得到第2次移動(dòng)后的設(shè)計(jì)船無因次化橫剖面面積曲線,見圖3.2。圖3.2 設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線3.2.7第2次校核設(shè)計(jì)船的和利用CAD查詢功能得到設(shè)計(jì)船的=0.77397,誤差為0.004%0.5%;=1.78669,誤差為0.1%0.5%,兩者均滿足精度要求。 3.3繪制型線圖3.3.1繪制輔助水線半寬圖1按設(shè)計(jì)船主要尺度繪制格子線2繪制縱剖線圖的首尾輪廓線參照母型船首尾柱的形狀,按設(shè)計(jì)船的螺旋槳及舵的布置要求繪得側(cè)面圖的首尾輪廓線。3在水線圖上繪輔助站位置根據(jù)表3.3中得到的無因次輔助站位置求得輔助站的實(shí)際位置,具體計(jì)算過程見表3.4。表3.4 輔助站位置站號0-1-1-570001-0.9-0.90226-514292-0.8-0.80472-458693-0.7-0.70706-403034-0.6-0.60929-347305-0.5-0.51137-291486-0.4-0.41325-235557-0.3-0.31499-179558-0.2-0.21669-123519-0.1-0.11836-674610000110.10.135947748120.20.2315713200130.30.3272318652140.40.4229124106150.50.5186529563160.60.6145335028170.70.7105840503180.80.806814598818.50.850.8550048735190.90.903245148519.50.950.95150542362011570004繪制輔助水線半寬圖在輔助站上量取半寬,其中,和B分別為設(shè)計(jì)船某輔助水線在各輔助站處的型值半寬和型寬,和分別為母型船對應(yīng)水線上各理論站的型值半寬和型寬。由此得到各輔助水線,設(shè)計(jì)船輔助站各輔助水線的半寬值見表3.5。表3.5 輔助站各輔助水線半寬值站號理論站位置(距船中)輔助站位置(距船中)半寬(mm)mmmm0470940141018802820376047005640658070500-57000-57000225238461-51300-51429451755932100790682110842726510059922-45600-4586965717752338263228113085346241955449691374213-39900-40303175332163886431746635259580264437326814084274-34200-34730338948845590613565607141757780118503890190535-28500-29148487764617227778081168503873689529139929693506-22800-23555604975778272872389809200929393529395940094007-17100-17955693082928829914692959394940094009400940094008-11400-12351749386929096931293889400940094009400940094009-5700-6746769188219171934594009400940094009400940094001000769188219171934594009400940094009400940094001157007748769188219171934594009400940094009400940094001211400132007528873191089299938494009400940094009400940013171001865271178467891891559291939994009400940094009400142280024106651280428565886490549276938594009400940094001528500295635725741579828342856388659080926193839400940016342003502847216516709274647723810383738613884591339211173990040503343552735862623165086934723874927746803381851845600459881925366542564612487652765580583760956414663918.5484504873512012728328236213916425145314756502053175544195130051485538175422262521276931153353352236713919412319.5541505423684712421495166920022225230922272209232220570005700036658876510451220127210753580圖3.3 輔助水線半寬圖3.3.2繪制橫剖線圖1在輔助水線半寬圖中讀出理論站上各輔助水線的半寬值,見表3.6。表3.6 理論站各輔助水線半寬值站號理論站位置(距船中)半寬(mm)mm0470940141018802820376047005640658070500-57000225238461-51300472784964104094286211352792515460342-4560070018462418271729033199359643385562698374773-39900185733284002444348005405594765737431820984854-34200354550455758630967317297771581288584895390945-28500502866167381792782538617883090239186932093656-22800618576948370880490479249932793739398940094007-17100703983728885918493189399940094009400940094008-11400755087319119932493939400940094009400940094009-570076918821917193459400940094009400940094009400100769188219171934594009400940094009400940094001157007691882191719345940094009400940094009400940012114007607877791409323939494009400940094009400940013171007256855989879208932993999400940094009400940014228006673816086678950912993279397940094009400940015285005893755681188469868489719169932093939400940016342004890667372487620787382438506874489649222928617399003591542760156385666370857387763978948184832718456002032379143844741500254105716597662316550677118.548450127228283389373040254363464748775143544356721951300583181922962594284831933433360737694024422919.5541508721270152517002034225823442268226523862057000366588765104512201272107535802在橫剖面圖上畫出輔助水線,其中,t和分別為設(shè)計(jì)船和母型船的設(shè)計(jì)吃水,而為設(shè)計(jì)船與母型船水線相對應(yīng)的輔助水線;由已知 t =7.01m, =7.457m,輔助水線見表3.7。表3.7 輔助水線項(xiàng)目數(shù)值(mm)理論水線0500100015002000300040005000600070007500輔助水線0470940141018802820376047005640658070503量取輔助水線圖上理論站上各輔助水線的半寬值(即表3.6),繪制到橫剖圖的輔助水線上,從而得到橫剖線圖,見圖3.4。圖3.4 橫剖線圖3.3.3繪制理論水線半寬圖在橫剖面圖上量取理論水線上各站半寬,重新畫到水線圖上,從而得理論水線。3.3.4繪制縱剖線圖把橫剖線圖及水線半寬圖中縱剖線上相應(yīng)各點(diǎn)投影到側(cè)面圖上,繪出各條縱剖線,并進(jìn)行三面投影光順配合。由此得到設(shè)計(jì)船的水線以下部分的型值。3.3.5校核方形系數(shù)及浮心縱線位置根據(jù)橫剖線圖校核設(shè)計(jì)船的方形系數(shù)和浮心縱向坐標(biāo)。利用CAD查詢功能查得設(shè)計(jì)水線下各站橫剖面面積,見表3.8。表3.8 各站橫剖面面積站號理論站位置(mm)橫剖面面積(m2)1157001300-57000412114001301-513002413171001302-456005514228001283-399008115285001244-3420010316342001155-285001191739900996-228001261845600767-1710012918.548450618-114001301951300449-570013019.55415027100130205700011以船長為橫坐標(biāo),設(shè)計(jì)水線下橫剖面面積為豎坐標(biāo)繪制橫剖面面積曲線,利用CAD查詢功能查得型排水體積= 11494.4044m3,=0.765078,誤差為0.01%0.5%,滿足精度要求;查得=1.795m,誤差為0.45%0.5%,滿足精度要求。3.3.6繪制甲板中心線及甲板邊線1參考母型船,確定首舷弧=0.432m,尾舷弧=0.173m,并按梁拱高度h0.48m繪制圓弧型梁拱曲線10,見圖3.5。圖3.5 圓弧型梁拱曲線2甲板中心線及甲板邊線。為了施工方便把甲板中心線定為直線,由甲板中心線及標(biāo)準(zhǔn)梁拱曲線求出甲板邊線。3.3.7繪制首尾輪廓并進(jìn)行三向光順繪制首尾輪廓的水線半寬圖和橫剖線圖。將水下部分光順向上延伸,繪出型線圖的水上部分,包括橫剖線圖,總剖線圖和水線半寬圖。3.3.8制定型值表、注字、標(biāo)尺寸3.4設(shè)計(jì)總結(jié)最終確定主尺度及船型系數(shù)如表3.9所示:表3.9 設(shè)計(jì)總結(jié)項(xiàng)目單位數(shù)值總長m122.05水線間長m116.76垂線間長m114型寬Bm18.8設(shè)計(jì)吃水dm7.01型深Dm10浮心縱向位置m1.795排水量t11852方形系數(shù)0.765棱形系數(shù)0.774中剖面系數(shù)0.988水線面系數(shù)0.887首舷弧hfm0.432尾舷弧ham0.173梁拱hm0.484總布置設(shè)計(jì)按照任務(wù)書的要求,本船為鋼質(zhì)、單甲板、尾機(jī)型、單槳、單舵,由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的成品油船,具有球尾和球鼻首線型。參考母型船的布置,并按照國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則(2004)7、鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范(2006)11等規(guī)范要求對設(shè)計(jì)船進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)。4.1主船體內(nèi)部船艙的布置4.1.1總體劃分1水密艙壁劃分水密艙壁將船體劃分為首尖艙、貨油艙、機(jī)艙、尾尖艙。按照鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范(2006)11中規(guī)定,設(shè)計(jì)船水密艙壁數(shù)不少于6個(gè)。2首、尾尖艙長度的確定鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范(2006)11中規(guī)定:首尖艙長度貨船的防撞艙壁距首垂線的距離應(yīng)不小于0.05 LL或10m,并且均應(yīng)不大于0.08LL,其中LL是指龍骨上緣至最小型深的85%處水線總長的96%或沿該水線從首柱前緣至舵桿中心線的長度,取較大者。從設(shè)計(jì)船型線圖上查得L=114.84,96%L=LL=112.8m,設(shè)計(jì)船取0.052 LL,為7.2m。首尖艙區(qū)長度為15.25m。尾尖艙長度尾尖艙艙壁位置一般取0.0350.045,設(shè)計(jì)船取0.048,為5.4m。尾尖艙區(qū)長度為8.15m。3機(jī)艙的地位及長度 機(jī)艙:由統(tǒng)計(jì)公式知,機(jī)艙長度lm=主機(jī)長度lm1+C,尾機(jī)型C=1012m本船lm1=4209mm,取C=12m,得lm=16.209m,最終取為16.25m。 貨油泵艙:一般泵艙長度為78m,考慮到母型船的貨油泵艙長度為4.2m,所以最終取為3.9m。 隔離艙:貨油艙前后兩端應(yīng)設(shè)有隔離艙,以便與機(jī)爐艙、貨艙、居住艙室等隔離。隔離艙艙壁間應(yīng)有足夠的距離,以便進(jìn)出,至少不小于760mm,且應(yīng)遮隔全部貨油艙端部艙壁面積。設(shè)計(jì)船取為1.3m。 整個(gè)機(jī)艙區(qū)長度為21.45m。4貨油艙區(qū)劃分參考母型船貨油艙區(qū)長度為86.8m,設(shè)計(jì)船載重量較小故取78.65m,并將貨油艙區(qū)劃分為一對污油水艙,五對貨油艙和五對壓載水艙。雙殼雙底結(jié)構(gòu):按第一章艙容校核中計(jì)算得,雙層底高度,雙層殼寬度b = 1m。5肋骨間距和艙室劃分參考母型船布置,以舵桿中心線為0 號肋位;船尾#9為尾尖艙區(qū),#9#42為機(jī)艙區(qū),#42#163為貨油艙區(qū),#163#165為隔離空艙區(qū),#165船首為首尖艙區(qū)。從船尾至機(jī)艙后端壁(#9),肋距為S=600mm;從機(jī)艙后端壁(#9)至#165,肋距為S=650mm;#165至船首,肋距為S=600mm。4.1.2內(nèi)部艙室劃分1尾尖艙區(qū):船尾#4設(shè)有尾壓載水艙(左、右)和#4#9淡水艙。2機(jī)艙區(qū):#9#34設(shè)有機(jī)艙,#34#40設(shè)有貨油泵艙(中)、N0.1燃料油艙(左、右),#40#42設(shè)有隔離艙。機(jī)艙內(nèi)設(shè)有2層平臺:5m平臺、7.5m平臺。7.5m 平臺:#9#12設(shè)有鍋爐水艙(右),#17#22設(shè)有2個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油日用艙(右)及1個(gè)主輔機(jī)鍋爐柴油沉淀艙(右),#22#26設(shè)有分油機(jī)室(右),#26#34設(shè)有2個(gè)主機(jī)鍋爐燃料油日用艙(右)及主機(jī)鍋爐燃料油沉淀艙(右);#28#34設(shè)有監(jiān)視室(中);#14#15氣缸油柜(左),#15#17設(shè)有主輔機(jī)滑油沉淀艙(左),#17#19設(shè)有主輔機(jī)滑油儲存艙(左),#19#22設(shè)有電工間(左),#22#28設(shè)有機(jī)修間(左),#28#34設(shè)有N0.2燃料油艙(左)。5m平臺:#28#34之間設(shè)有N0.2燃料油艙(左、右)。雙層底上:#9#34設(shè)有機(jī)艙。雙層底內(nèi):#9#10設(shè)有污水阱;#10#14設(shè)有艙底水艙;#14#15設(shè)有隔離艙;#15#23設(shè)有主輔機(jī)污油滑油艙(左),#23#24設(shè)有隔離艙(左),#24#34設(shè)有輕柴油艙(左);#15#25設(shè)有主機(jī)滑油循環(huán)艙(中)、燃料油溢油艙(右),#25#26設(shè)有隔離艙(右),#26#34設(shè)有輕柴油艙(右);#28#34設(shè)有油渣艙(右)。貨油泵艙內(nèi)設(shè)有1層7.5m平臺:7.5m平臺上:#34#37設(shè)有飲用水艙(中)。雙層底上:#34#40設(shè)有貨油泵艙(中),#42#44設(shè)有隔離空艙。雙層底內(nèi):#34#40設(shè)有隔離艙(中)。3貨油艙區(qū):貨油艙總長78.65m,共占121個(gè)肋位,共有5 對貨油艙。每對艙長為14.95m,占23個(gè)肋位。舷側(cè)及雙層底內(nèi)設(shè)壓載水艙。具體劃分為:#42#48 設(shè)有污油水艙(左、右);#4871、#71#94、#94#117、#117#140、#140#163設(shè)有N0.5N0.1貨油艙(左、右);#42#71、 #71#94、#94#117、#117#140、#140#165雙層殼及雙層底內(nèi)設(shè)有N0.6N0.2壓載水艙(左、右)。4隔離空艙:#163#165設(shè)有隔離空艙。5首尖艙區(qū):#165#167設(shè)有測探儀艙(右)及計(jì)程儀艙,#165#171設(shè)有N0.1壓載水艙(左、右),#169#171設(shè)有錨鏈艙(左、右);#174船首為首尖艙兼首壓載水艙;N0.1壓載水艙內(nèi)設(shè)有1層平臺,平臺以上為應(yīng)急消防泵艙(中)。4.2船員

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