【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CRt 1038VLd25492762297431879Re=(8)/(106)214543623232422258250300894268179529410lgRe10CFs10311Ca103（查表）[9]12(CFs+Ca)103=(10)+(11)13Cti103=(7)+(12)14 (m2/s2)15(1/2)ρS1915811022484170260763162993454616Rti=(13)(15)103(kg)4638254983689908625217B/d修正=(B/)5%18Rt=(16)(1+(17))(kg)4703955762699678747419Vs/75(m/s)20EHP=(18)(19) (kW)2850365949456624，可繪制出有效功率曲線。 有效功率曲線：，，故航速滿足設(shè)計(jì)要求。 容量校核對(duì)雙底雙殼型油船容積校核要分層檢驗(yàn)，即分別對(duì)貨油艙容積和專用壓載艙艙容進(jìn)行校驗(yàn)。即滿足以下公式： （） （）式中：Vtk——貨油艙能提供的容積，m3；V——貨油所需容積，m3；VD ——貨油區(qū)能提供的總?cè)莘e，m3；Vbn——壓載艙所需容積，m3。本船能提供的總?cè)莘eVD按下述統(tǒng)計(jì)式計(jì)算： （） （） （）式中：Cm——船中剖面系數(shù)，取Cm=； Kc ——貨油區(qū)長(zhǎng)度利用系數(shù)，~，本設(shè)計(jì)船取Kc=； Cmd——型深高度下中剖面面積系數(shù)，計(jì)算得 Cmd=。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得：VD=。本船貨油艙能提供的容積Vtk按下式計(jì)算： （） （）式中：——方形系數(shù)；——雙層殼寬度，按規(guī)范要求，m或2m取小者，故本設(shè)計(jì)船b=2m； ——雙層底高度，按規(guī)范要求，不小于B/15=，本設(shè)計(jì)船取m。根據(jù)（）式，計(jì)算得：，將已知數(shù)據(jù)代入（）式中，經(jīng)過計(jì)算可得：。本設(shè)計(jì)船專用壓載水艙能提供的容積：本船貨油所需容積 （）其中：，貨油密度；，考慮貨油膨脹及艙內(nèi)構(gòu)架系數(shù)。壓載水容積 （）根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可知：，，其中，這里計(jì)算的壓載水容積是貨油區(qū)的，全船的壓載水艙還包括首、尾壓載水艙，由于此時(shí)已滿足壓載水容積要求，那么在布置時(shí)首尾可不設(shè)壓載水艙。綜上，設(shè)計(jì)船艙容滿足所需要求。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析船長(zhǎng)對(duì)船舶鋼料重量有主要影響[10][11]，增加船長(zhǎng)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，本設(shè)計(jì)船是原油運(yùn)輸船舶，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小船長(zhǎng)，降低造價(jià)和消耗，提高運(yùn)輸能力，提高船的經(jīng)濟(jì)性，本船垂線間長(zhǎng)Lpp＝ m，屬于同類型船的經(jīng)濟(jì)船長(zhǎng)范圍內(nèi)。型深對(duì)艙容的影響較大，本設(shè)計(jì)船型深較大，有效地保證了要求的艙容，同時(shí)也有利于減小船長(zhǎng)，降低船舶的造價(jià)，提高其經(jīng)濟(jì)性。方形系數(shù)對(duì)船舶性能有很大的影響，尤其是阻力，因而船舶的經(jīng)濟(jì)性好壞與船舶的方形系數(shù)有很大關(guān)系，而方形系數(shù)又受到傅汝德數(shù)影響。本船的傅汝德數(shù)[12]為Fn=，根據(jù)賽維爾雷夫臨界方形系數(shù)估算公式可以得到臨界方形系數(shù)。當(dāng)一定時(shí)，方形系數(shù)越接近臨界方形系數(shù)，對(duì)降低船舶的阻力有利。本設(shè)計(jì)船選擇的Cp比臨界方形系數(shù)大，但比較接近，雖然使阻力有所增加，但能夠使主尺度適當(dāng)減小，對(duì)降低造價(jià)有利，因此本船的方形系數(shù)選取的比較合理。綜上所述，本船的經(jīng)濟(jì)性是可以得到保證的。 本章小結(jié)本設(shè)計(jì)船為運(yùn)輸船舶，應(yīng)盡量提高其經(jīng)濟(jì)性能，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意降低造價(jià)，以降低成本，盡量提高航速，降低消耗，提高其運(yùn)輸能力，提高經(jīng)濟(jì)性能。船長(zhǎng)對(duì)船舶的造價(jià)影響較大，故應(yīng)該盡量減小船長(zhǎng)；運(yùn)輸船舶，應(yīng)滿足載重量要求，在適當(dāng)減小船長(zhǎng)的情況下，可以適當(dāng)增加型深，以滿足本船艙容；由于本設(shè)計(jì)船的噸位特點(diǎn)，其他性能對(duì)其的限制較少，影響較小，能夠滿足要求。綜上所述，在滿足航速和艙容的要求下，盡量減小本船的主尺度，提高經(jīng)濟(jì)性能。經(jīng)過以上穩(wěn)性校核、航速校核、容量校核、干舷校核，得出以上性能均滿足要求，因此重力浮力平衡后確定的主尺度等要素，不作更改?，F(xiàn)將設(shè)計(jì)船的主尺度等要素總結(jié)如下表： 設(shè)計(jì)船的主尺度等要素項(xiàng)目數(shù)值垂線間長(zhǎng)LPP型寬B31m型深D設(shè)計(jì)吃水d方形系數(shù)Cb排水量Δ65265t排水體積▽63419m3載重量DW52000t3 型線設(shè)計(jì)由于母型船性能比較可靠，而且存在平行中體，因此采用“”法進(jìn)行型線設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)船與母型船的主要要素列表如下： 設(shè)計(jì)船與母型船主要要素項(xiàng)目設(shè)計(jì)船母型船垂線間長(zhǎng)LPP型寬B31m型深D21m設(shè)計(jì)吃水d方形系數(shù)Cb棱形系數(shù)Cp船中剖面系數(shù)Cm浮心位置Xb2%% 繪制母型船橫剖面面積曲線根據(jù)75756t母型船的型值表，利用辛普生法計(jì)算母型船水線面以下各站處橫剖面面積，并對(duì)其進(jìn)行無因此化，計(jì)算數(shù)據(jù)列表如下： 母型船各站橫剖面面積及無因此化曲線的坐標(biāo)站號(hào)面積（㎡）面積無因次化船長(zhǎng)無因次化011站號(hào)面積（㎡）面積無因次化船長(zhǎng)無因次化2345678191101011112113114115116171819201AB，畫出母型船橫剖面面積無因次曲線。 母型船橫剖面面積曲線 改造母型船橫剖面面積曲線 母型船棱形系數(shù)以及浮心位置母型船無因次化的橫剖面面積曲線的面積就是母型船棱形系數(shù)，從而可以得到母型船前體與后體的棱形系數(shù)與。在CAD中，查詢得到母型船前體棱形系數(shù)，母型船后體棱形系數(shù)。母型船棱形系數(shù)，浮心縱向位置。 “”法改造母型船橫剖面面積曲線按“”法求母型船橫剖面面積曲線各站移動(dòng)距離的表達(dá)式如下： （）因此，各輔助站距理論站距離為，由此得到變化后的設(shè)計(jì)船面積曲線。根據(jù)下列公式計(jì)算設(shè)計(jì)船的棱形系數(shù)： （） （）式中：——設(shè)計(jì)船前體棱形系數(shù)；——設(shè)計(jì)船后體棱形系數(shù)； ——設(shè)計(jì)船棱形系數(shù)； ——設(shè)計(jì)船浮心縱向位置。代入相關(guān)數(shù)據(jù)得，根據(jù)公式（）可以計(jì)算出設(shè)計(jì)船各站的偏移量，如下表： “”法得到的設(shè)計(jì)船各站的偏移量站數(shù)x 變化后值01011234站數(shù)x 變化后值5678910011121314151617181920101A站數(shù)x 變化后值B根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以繪制出利用“”?！啊狈ǖ玫降脑O(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線，利用CAD查詢功能，可以得到經(jīng)過“”法變化后所得設(shè)計(jì)船的棱形系數(shù)及浮心縱向位置 （占船長(zhǎng)的百分比），其查詢結(jié)果如下： 。由以上結(jié)果可知，變化量很小，滿足要求； 與當(dāng)初設(shè)計(jì)值相差10%，%的誤差范圍內(nèi)，不滿足設(shè)計(jì)要求。為了獲得更精確的變換結(jié)果，采用遷移法對(duì)“”法的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的變換。 “遷移法”調(diào)整浮心縱向位置橫剖面面積的形變函數(shù)為 （）式中——母型船面積曲線在x處的豎坐標(biāo)；——系數(shù)， 。利用遷移法對(duì)浮心縱向位置進(jìn)行調(diào)整，由于經(jīng)過一次遷移調(diào)整后的負(fù)心縱向位置仍不滿足要求，故多次利用遷移法的原理對(duì)得到的橫剖面面積曲線做進(jìn)一步調(diào)整，現(xiàn)在最后一次遷移法調(diào)整的數(shù)據(jù)列表如下： 遷移法得到的設(shè)計(jì)船各站的偏移量站號(hào)遷移前值遷移后值0111234567891011121314站號(hào)遷移前值遷移后值15161718192011根據(jù)以上數(shù)據(jù)，根據(jù)新的偏移量輔助站繪制出“遷移法”橫剖面面積曲線。 遷移法得到的設(shè)計(jì)船橫剖面面積曲線經(jīng)過校核，“遷移法”變換后的橫剖面要素，即，均滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過“”法與“遷移法”的變換調(diào)整之后，設(shè)計(jì)船新的輔助站位置為，代入各站的數(shù)值，從而得到設(shè)計(jì)船新的輔助站的實(shí)際位置。 繪制型線圖選定繪圖比例[13]，根據(jù)設(shè)計(jì)船的主尺度，繪制設(shè)計(jì)船格子線。（1） 繪制輔助站的半寬水線圖利用“”法和“遷移法”對(duì)母型船的橫剖面面積曲線進(jìn)行調(diào)整后，得到設(shè)計(jì)船的橫剖面面積曲線，對(duì)母型船的型值表進(jìn)行調(diào)整，可以得到設(shè)計(jì)船輔助站對(duì)應(yīng)的型值表，由此，根據(jù)設(shè)計(jì)船輔助站的水線半寬值繪制設(shè)計(jì)船的半寬水線圖。得到設(shè)計(jì)船的半寬水線圖后，利用CAD查詢功能，根據(jù)設(shè)計(jì)船的實(shí)際站位的位置，查出設(shè)計(jì)船的理論站的半寬值。（1） 在橫剖面上畫出設(shè)計(jì)船水線，其中，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(duì)應(yīng)的水線；（2） 量取水線圖上理論站上各水線的半寬值，繪制到橫剖面圖的對(duì)應(yīng)水線上，從而得到設(shè)計(jì)船的橫剖線圖；（3） 根據(jù)橫剖線圖校核設(shè)計(jì)船的與。在半寬水線圖上畫出2000、4000、6000、10000、14000、15500縱剖線，每條縱剖線與各條水線都有相應(yīng)的交點(diǎn)，將這些交點(diǎn)投射到縱剖線圖上的相應(yīng)水線位置，連接這些交點(diǎn)便得到了縱剖線圖。三向光順順序：先進(jìn)行對(duì)橫剖線圖的光順，在根據(jù)橫剖線保證三向?qū)?yīng)，再光順半寬水線圖和縱剖線圖。由驗(yàn)證結(jié)果可知各船型系數(shù)與最初設(shè)計(jì)值相比誤差非常小，因而型線滿足設(shè)計(jì)要求。（1）首先確定首舷弧、尾舷弧及粱拱曲線；（2）為施工方便，把甲板中心線定為直線；（3）由甲板中心線及粱拱曲線畫出甲板邊線。根據(jù)相關(guān)計(jì)算以及設(shè)計(jì)船型線圖，制定型值表，并對(duì)型線圖進(jìn)行注字說明，進(jìn)行圖紙繪制等后續(xù)工作，完整型線圖見附圖1。 本章小結(jié)經(jīng)過以上步驟，可以得到設(shè)計(jì)船的型線，根據(jù)設(shè)計(jì)船的型線以及型值表，可以得到設(shè)計(jì)船的相關(guān)要素，現(xiàn)總結(jié)類表如下： 設(shè)計(jì)船的相關(guān)要素項(xiàng)目數(shù)值總長(zhǎng)Loa設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)LWL垂線間長(zhǎng)LPP型寬B項(xiàng)目數(shù)值型深D設(shè)計(jì)吃水d方形系數(shù)Cb棱形系數(shù)Cp水線面系數(shù)Cw船中剖面系數(shù)Cm浮心位置Xb%LPP排水量Δ63582t排水體積▽65433m3首舷弧hf主甲板梁拱h 本設(shè)計(jì)船的型線設(shè)計(jì)是以從橫剖面面積曲線出發(fā)點(diǎn)，利用“”法與“遷移法”對(duì)母型船的橫剖面面積曲線進(jìn)行調(diào)整，得到滿足設(shè)計(jì)要求的設(shè)計(jì)船的橫剖面面積曲線，其在很大程度上決定了船體型線。根據(jù)設(shè)計(jì)船的橫剖面面積曲線，進(jìn)而進(jìn)行設(shè)計(jì)船半寬水線圖、橫剖線圖以及縱剖線圖的繪制，并進(jìn)行三向光順，得到滿足設(shè)計(jì)條件的設(shè)計(jì)船型線圖。設(shè)計(jì)船與母型船進(jìn)行比較，可以看出，由于設(shè)計(jì)船的航速較母型船低，因而設(shè)計(jì)船的棱形系數(shù)比母型船的棱形系數(shù)大，即較母型船瘦削，有利于減小阻力。而且，油船的方形系數(shù)較大，興波阻力所占比重較小，漩渦阻力所占比重較大，設(shè)計(jì)船的浮心縱向位置在船中以前，以免在船尾產(chǎn)生大量漩渦。4 總布置設(shè)計(jì)總布置是船舶設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的任務(wù)?？偛贾玫慕Y(jié)果對(duì)船的使用性能、航行性能、安全性能以及結(jié)構(gòu)工藝性能有直接的影響?？偛贾迷O(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及面廣，考慮因素比較多，實(shí)踐性很強(qiáng)的工作?？偛贾迷O(shè)計(jì)的主要工作包括以下四個(gè)方面：1. 區(qū)劃船舶主體和上層建筑，勾畫船舶設(shè)計(jì)水線以上的外部造型；2. 調(diào)整船舶的浮態(tài)（縱傾調(diào)整）；3. 布置船舶艙室和設(shè)備；4. 協(xié)調(diào)各部分通道和出入口樓梯。 遵循的原則在總布置工作中,除了注意各類船舶布置上的特殊要求之外,對(duì)各類船舶在布置上應(yīng)遵循的一般