【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ructural design the boat shipwide framework for the longitudinal type, calculated by reference to the hull of the corresponding norms of the relevant parameters in various ponents such as section modulus and so on, select the ponents to ensure the reasonable structure design. Key words： tanker ； principle dimension ； transformation in line ； function calculation ； propeller design； structure design 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 前言 1 第一章 前言 本次設(shè)計(jì)的是一艘 2850噸油船，這艘船也可以在一些遮蔽的海域航行，其主要服務(wù)于東海，黃海和渤海。用來運(yùn)輸成品油。在區(qū)域分配上會(huì)起到自己獨(dú)特的作用 油船是一種不僅安全性要求很高，而且防污染要求也很高的船。對(duì)于一般油船來說，不僅要求滿足一般的穩(wěn)性要求，還要對(duì)油艙防撞性能和由于自由液面而引起的穩(wěn)性破艙穩(wěn)性進(jìn)行校核，只有這兩種穩(wěn)性都得到滿足，才可以投入使用。本人設(shè)計(jì)的這艘船，這幾種穩(wěn)性經(jīng)過計(jì)算以及老師的審查都能得到滿足 ，安全性很好。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，我在船體前部的防撞艙及艏尖艙對(duì)鋼材進(jìn)行加固和防撞措施，并在貨油艙下設(shè)置雙層底結(jié)構(gòu)。 當(dāng)今世界，油船的載重量?jī)蓸O化趨勢(shì)很明顯，作為遠(yuǎn)途運(yùn)輸大型油船以其成本優(yōu)勢(shì)活躍在各大海域，小型油船又以及方便快捷深受船東們的喜愛，小型油船主要用于分流，及用于從大型油船分流原油或是成品油運(yùn)往石油的消費(fèi)地。本次設(shè)計(jì)的油船載油量是 2850 噸，航行的海區(qū)是東黃渤海，載重噸相對(duì)于大型油船來講十分的不起眼，但在小型油船之中，其實(shí)用性還是很明顯的。 改革開放以來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)已進(jìn)入了一個(gè)平衡、持續(xù)和高速發(fā)展的階 段，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來了對(duì)石油的快速增長(zhǎng)，盡管 20 世紀(jì)末，中國(guó)原油生產(chǎn)已列入世界總排名的前八位，并成為世界第四大原油加工國(guó)和第三大能源消費(fèi)國(guó)，但巨大的消費(fèi)量仍使國(guó)產(chǎn)石油供不應(yīng)求，中國(guó)石油進(jìn)出口逐年有較大幅度的增加是不可避免的。發(fā)展國(guó)有油船船隊(duì)更顯其必要性和重要性。 發(fā)展小型油船也就是十分必要的了，充分利用小型油船的靈活性，作為配給之用是十分必要的，這也更加彰顯此次設(shè)計(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義，更加的凸顯出小型油船的設(shè)計(jì)建造是多么的重要。 由于本人的設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和水平有限，本次設(shè)計(jì)中難免有一些失誤和理解不當(dāng)?shù)牡胤?，?qǐng)同學(xué)和 老師給予批評(píng)和指正。 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 2 第二章 主尺度確定 設(shè)計(jì)任務(wù)書要求 載貨油量： 2850 噸 肋骨間距： 550mm 航行海區(qū)：東黃渤海 續(xù)航力： 1600 海里 船員： 20 人 主機(jī)型號(hào)： 6L23/30— 1 臺(tái) 單機(jī)額定功率： 810kw 轉(zhuǎn)速： 減速器傳動(dòng)比： :1 耗油率： 204g/ 輔機(jī)型號(hào)： TBD234V6— 1 臺(tái) 單機(jī)額定功率： 100kw 轉(zhuǎn)速： 發(fā) 電機(jī)： 80kw— 1 臺(tái)（輔機(jī)帶動(dòng)）另配軸帶 40kw 發(fā)電機(jī) — 1 臺(tái) 舵機(jī)：電動(dòng)液壓 錨設(shè)備：電動(dòng)液壓起錨機(jī)一臺(tái)；霍爾錨 3 只 穩(wěn)性要求：Ⅱ類航區(qū) 本船為單甲板、單舷側(cè)、雙層底、混合骨架式，船體結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足 CCS《鋼制海船入級(jí)規(guī)范》2020 年要求 救生、消防、航海、通訊設(shè)備及防污染設(shè)備均應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)計(jì)算。 母型船資料 本次 2850 噸油船設(shè)計(jì)采用的母型船是 1000 噸油船 母型船類型及作業(yè)航區(qū) 本船為鋼質(zhì)、單甲板、單舷側(cè)、雙層底、混合骨架式，尾機(jī)型成品油船。 作業(yè)航區(qū)為Ⅱ類航區(qū)，即我國(guó)近海地區(qū)。 母型船船主尺度參數(shù)及性能 （ 1）主尺度 總長(zhǎng)： Loa= 垂線間長(zhǎng)： Lpp= 型寬： B= 型深： D= 設(shè)計(jì)吃水： T= 排水量： △ = 排水體積： ▽ = （ 2）船型系數(shù) 方型系數(shù)： Cb= 菱型系數(shù)： Cp= 橫剖面系數(shù)： Cm= 水線面系數(shù)： Cw= 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 3 航速估算（海軍系數(shù)法） 由母型船求海軍系數(shù) C0 C0== 設(shè)計(jì)船航速 Vs Vs== 載重量計(jì)算 燃油重量估算 船上所攜帶的燃油由以下公式求： W0= 式中 W0—— 總的燃油儲(chǔ)備量， t； g0—— 包括一切用途在內(nèi)的耗油率，此處取為主機(jī)耗油率 gr 的 倍， kg/KW*h； Ps—— 主機(jī)持續(xù)功率， kW。 R—— 續(xù)航力， n mile； vs—— 服務(wù)航速， kn； k—— 考慮風(fēng)浪影響而引起航行時(shí)間增加的燃油儲(chǔ)備系數(shù)，此處取 （一）主機(jī) gr= kg/KW*h g0= kg/KW*h PS=810 kW； R=1600 n mile k= VS= kn 計(jì)算得 W01= t （二）輔機(jī) +發(fā)電機(jī) gr= kg/KW*h g0= kg/KW*h PS=100 kW（輔機(jī)） +40/ kW（發(fā)電機(jī)） =150kW； R=1600 n mile k= VS= kn 計(jì)算得 W02= t 滑油重量估算 主機(jī)滑油儲(chǔ)備量可用下式計(jì)算： Wl=ε W0 式中 ε —— 比例系數(shù)，此處取 5% Wl= 人員及行李、食品、淡水重量估算 人員重量： 65kg； 行李重： 60kg； 食品每人每天： 4kg； 淡水每人每天： 90kg。 續(xù)航時(shí)間 =1600n mile/=6 天 20 名船員及行李、食品、淡水重量 = 備品及供應(yīng)品重量估算 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 4 此項(xiàng)參考母型船 母型船備品及供應(yīng)品重量取為空船重量的 1%即 1%*668t= 設(shè)計(jì)船取與母型船相等即 載重量 設(shè)計(jì)船載重量 DW 即為以上四項(xiàng)及載貨量和，即 DW=2914t 主尺度、方形系數(shù)、排水量和浮力平衡初步計(jì)算 2. 排水量初步估算 設(shè)計(jì)油船的載重量（利用載重量系數(shù)法） ,由型船求載重量系數(shù) ,母型船的載重量 DW0 DW0= △ 0LW0= η == 設(shè)計(jì)油船的載重量 △ l △ 1== 主尺度及方形系數(shù)初步估算 由型船資料估算 對(duì)于載重型船舶， L、 B、 d 可用排水量或載重量來換算。 L=L0*(△ 1/△ 0)1/3= m 實(shí)取 L= B=B0*(△ 1/△ 0)1/4= 實(shí)取 B= d=d0*(△ 1/△ 0)1/5= 實(shí)取 d= 為滿足抗沉性要求型深 D 應(yīng)滿足： D=+d= 取為 D= 7m 重力與浮力平衡計(jì)算 空船重量計(jì)算（分項(xiàng)估算法） 一、船體鋼料重量 Wh（立方模數(shù)） Wh=ChLBD 母型船鋼料重量為 Ch0= 取 Ch1=Ch0= Wh1= 二、木作儀裝 Wf 及機(jī)電設(shè)備 Wm 此項(xiàng)設(shè)計(jì)船與母型船相等。 母型船空船重量 LW0= 668t； 母型船鋼料重量 Wh0= ； 母型船 Wf0+Wm0=LW0Wh0=； 設(shè)計(jì)船 Wf1+Wm1=Wf0+Wm0=。 三、設(shè)計(jì)船空船重量 設(shè)計(jì)船空船重量 LW10=Wh1+Wf1+Wm1=， 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 5 重 量 儲(chǔ) 備 取 5%LW10 ： LW1=(1+5%)LW10= t。 重力與浮力平衡校核 重力 =LW1+DW1=， 浮力 =△ 1=， (LW1+DW1△ 1)/(LW1+DW1)= —— 不合格需重新修正。 排水量修正、進(jìn)一步確定主尺度 用諾曼系數(shù)法修正 δ DW1=LW1+DW1△ 1= 通過《設(shè)計(jì)原理》 P121 圖 49 查 N= δ△ 1=Nδ DW1= 即修正后△ 2=△ 1+δ△ 1= ▽ 2= 修正后重新確定主尺度 主尺度及方形系數(shù)初步估算 由型船資料估算 對(duì)于載重型船舶， L、 B、 d 可用排水量或載重量來換算。 L=L0*(△ 2/△ 0)1/3=，取為 L= B=B0*(△ 2/△ 0)1/4=，取為 B= d=d0*(△ 2/△ 0)1/5=。取為 d= 為滿足抗沉性要求型深 D 應(yīng)滿足： D=+d=，取為 D= 重力與浮力平衡計(jì)算 空船重量計(jì)算（分項(xiàng)估算法） 一、船體鋼料重量 Wh（立方模數(shù)） Wh=ChLBD 母型船鋼料重量為 Ch0= 取 Ch1=Ch0= Wh1= t 二、木作儀裝 Wf 及機(jī)電 設(shè)備 Wm 此項(xiàng)設(shè)計(jì)船與母型船相等 母型船空船重量 LW0= 668t 母型船鋼料重量 Wh0= 母型船 Wf0+Wm0=LW0Wh0= 設(shè)計(jì)船 Wf1+Wm1=Wf0+Wm0= 三、設(shè)計(jì)船空船重量 設(shè)計(jì)船空船重量 LW10=Wh1+Wf1+Wm1= t 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 6 重量?jī)?chǔ)備取 5%LW10 LW1=(1+5%)LW10= t 重力與浮力平衡校核 重力 =LW1+DW1= 浮力 =△ 1= t (LW1+DW1△ 1)/(LW1+DW1)= —— 合格 船型系數(shù)估算 方形系數(shù) Cb、 Cw、 Cp和 Cm Cb== Cw== Cm=,取與母型船一致 Cp= Cb/ Cm= 船舶主尺度參數(shù) 垂線間長(zhǎng) LPP= 型寬 B= 型深 D= 吃水 d= 排水量△ = 排水體積▽ = 方形系數(shù) Cb= 菱形系數(shù) Cp= 橫剖面形系數(shù) Cm= 水線面系數(shù) Cw= 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 7 主要性能校核 航速校核 航速核算用艾亞法 水線長(zhǎng) Lwl= 寬度吃水比 B/d= 垂線間長(zhǎng) Lpp= 方形系數(shù) Cb= 寬度 B= 縱向浮心位置 xc= %L,船中前 吃水 d= L/△ 1/3= 排水量△ = △ = 速度 V（ kn） 9 10 11 12 速度 VS（ m/s） 傅汝德數(shù) vs/(gl) 標(biāo)準(zhǔn) C0 456 433 410 384 標(biāo)準(zhǔn) Cbc 實(shí)際 Cbc（肥 或瘦 +）（ %） Cb 修正（ %） 若肥： Cb肥（ %） *3*實(shí)際 Cb 若瘦： Kbc Cb修正數(shù)量△ 1 已修正 Cb之 C1 B/T修正（ %） =10Cb（ B/T2)% B/T修正數(shù)量，△ 2 已修正 B/T之 C2 標(biāo)準(zhǔn) xc， %L，船中前或后 實(shí)際 xc， %L，船中前或后 相差 %L，在標(biāo)準(zhǔn)者前或后 V/√ L xc修正 （ %） kxc (△ 3)0 xc修正（ %）量，△ 3 0 0 已修正 xc之 C3 長(zhǎng)度修正（ %） =（ ） /Lwl 長(zhǎng)度修正數(shù)量，△ 4 已修正長(zhǎng)度， C4 Vs3 Pe=*△ 大連海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 主尺度確定 8 母型船給出總傳動(dòng)效率η C= 主機(jī)持續(xù)功率為 ,推進(jìn)系數(shù) ，加上 15%的功率儲(chǔ)備，有效功率為 按 EHP 和 THP 繪出曲線，得到設(shè)計(jì)航速為 ，說明本船航速達(dá)到要求。 圖 21 設(shè)計(jì)航速的確定 穩(wěn)性和橫搖周期校核 穩(wěn)性校核 根據(jù)船舶靜力學(xué)，初穩(wěn)性高： GM=KB+BMKG 式中各參數(shù)與主尺度的關(guān)系為：浮心高度 KB∝ d，橫穩(wěn)心半徑 BM∝ B2/d，重心高度 KG∝ D。所以有 : GM=a1d+