【正文】 根據(jù) CMSA《船舶與海上設(shè)施法定檢驗(yàn)規(guī)則 》 橫搖自搖周期： 22220 ??????? DGM KGBfT f 根據(jù) CMSA 規(guī)則表 得 f= 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 4 船舶型線設(shè)計(jì) 概 述 船體型線是關(guān)系船舶技術(shù)──經(jīng)濟(jì)性能的全局性設(shè)計(jì)項(xiàng)目之一。 主尺度確定之后，型線設(shè)計(jì)應(yīng)與總布置設(shè)計(jì)互相配合進(jìn)行。正式的型線圖是后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性能計(jì)算的依據(jù)。型線設(shè)計(jì)的好壞直接影響到船舶的快速性、穩(wěn)性、耐波性等性能，同時(shí)也會(huì)影響到船舶的總布置和建造工藝。因此，型線設(shè)計(jì)必須考慮到下述三個(gè)方面： （ 1） 要保證設(shè)計(jì)船具有良好的航運(yùn)性能 一般來(lái)說(shuō)，除了應(yīng)具有足夠的浮力 之外，主要還應(yīng)從快速性、耐波性、穩(wěn)性、及抗沉性上來(lái)考慮船體水下部分的型線；同時(shí)水上部分的外形和尺寸也很重要，力求做到船體水下和水上兩部分型線在幾何上的合理配合。 （ 2） 應(yīng)滿足總布置的要求 包括需要的甲板面積、船艙尺度、艙口尺寸、機(jī)艙和設(shè)備的布置、浮態(tài)調(diào)整等總布置的要求。在總布置和性能相矛盾時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低對(duì)某些性能的要求，以照顧布置上的經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用和安全。 （ 3） 考慮結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)易，達(dá)到施工、維修方便 在型線設(shè)計(jì)中考慮船舶性能、總布置、結(jié)構(gòu)、工藝等要求時(shí)，首先要根據(jù)不同類型船舶的不同使用特點(diǎn)，綜合權(quán)衡。另 外，設(shè)計(jì)中可參照優(yōu)秀的母型船型線，并按設(shè)計(jì)船要求用適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ鬟m當(dāng)?shù)男薷摹? 型線設(shè)計(jì)的方法概括起來(lái)有三種：自行設(shè)計(jì)法、改造型線法、應(yīng)用系列型線。實(shí)際上，各種方法不能截然地分開(kāi)。自行設(shè)計(jì)法也要廣泛利用型船和系列型線資料，改造型船法也要體現(xiàn)設(shè)計(jì)者的主觀意圖。結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上的要求，考慮到本船的具體情況，在本次的設(shè)計(jì)中采用 圖譜法設(shè)計(jì) 。 BSRA 型線改造 型線特征 BSRA 系列的基本母型雖然是相互獨(dú)立的，但其橫剖面形狀基本一致，屬于中 V 型。船底舭部略有升高，側(cè)面輪廓線其尾部為巡洋艦尾，首柱在水下 切除較多 。首輪廓線在 Cb 時(shí)隨 Cb 的不同而有所變化，而且浮心位置 bx 的變化對(duì)其也有影響。 參數(shù)變化范圍： 方形系數(shù)： bC =— 。 浮心縱向位置： bx 在標(biāo)準(zhǔn)浮心位置前后約 22（ %Lpp） 范圍。 寬度吃水比： B/D=. 長(zhǎng)度排水體積比：13 4 .3 6 .2 5ppL? 約 為 ～ ， （ 視 方 形 系 數(shù) 變 化 而 有 所 不 同 ）。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 Fn= 主要參數(shù)確定 1 ） PC 確定 根據(jù)諾基德公式：當(dāng) Fn 時(shí)，經(jīng)濟(jì)的 PC 值為 ： ??? nP FC 另?yè)?jù)船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)式 ，適用于 Fn＝ 沿海船。 7 4 7 ??? nP FC 由船舶設(shè)計(jì)原理圖 最佳 Cp 與 Fn的關(guān)系圖得 Fn=,Cp= 查圖 ,Cb,Cm,Cp 關(guān)系曲線得已知 Cb＝ ，得 Cm=,得 ?? CmCC bP 2） LCB 確定 最佳浮心位置縱向位置 Xb 查圖 ，由 ppbn LXF %, ?? 得 做全船總布置草圖得 PPiiB LWXWX % ***51 ?????? ?? 又標(biāo)準(zhǔn) BSRA 中， LCB＝ ? ?20 5 %b ppCL? ＝ %Lpp 與標(biāo)準(zhǔn)值之差＝ ％ Lpp.(舯前 ) 型線改造 1） 船舶主要要素 總 長(zhǎng) : 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)： 垂線間長(zhǎng)： 型 寬： 型 深： 設(shè) 計(jì)吃 水： 排 水 量： 8415. t 浮心縱向位置： 方形系數(shù) ： 棱 形 系數(shù)： 舯剖面系數(shù)： 水線面系數(shù)： 2） LCB 與標(biāo)準(zhǔn)值的差別 LCB==%Lpp. 標(biāo)準(zhǔn) BSRA 中， LCB＝ ? ?20 5 %b ppCL? ＝ %Lpp 與標(biāo)準(zhǔn)值之差＝ ％ Lpp.(舯前 ) 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3） 把基本線型調(diào)整到所要求得 LCB 值。 從圖 62 上 Cb= LCB 移動(dòng) 1％視各站的移動(dòng)量，乘以偏移系數(shù)，所得變量列于下表： 表 LCB 改變 ％ Lpp 各站所需移動(dòng)的量值 站號(hào) 偏 1% 偏 % 型線圖顯示數(shù)據(jù) 尾垂線 0 1/4 1/2 3/4 1 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6 6 1/2 7 7 1/2 8 8 1/2 9 9 1/4 9 1/2 9 3/4 首垂 10 4）繪制草圖 5）測(cè)量并記錄標(biāo)準(zhǔn)型值 手工繪制 型線圖 在靜水力計(jì)算完成后（第五章將詳細(xì)闡述）即可繪制正式的標(biāo)準(zhǔn)型線圖 （ 1) 畫(huà)格子線 本次采用電子版的格子線。 （ 2)畫(huà)橫剖面圖 橫剖線圖是繪圖中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。最好的方法是先用一張白紙做出橫剖線圖，便于以后的修改。 根據(jù)上述從圖譜中得到的設(shè)計(jì)船的標(biāo)準(zhǔn)水線的取值繪出 1各條標(biāo)準(zhǔn)水線，然后，再根據(jù)各站的半寬值繪制出本船的各條橫剖線。在繪制過(guò)程中，嚴(yán)格遵守從圖譜中獲取的各站半寬值，特別是水下部分的型值， 如果在繪制橫剖線時(shí)，為了保證型線的光順性與協(xié)調(diào)性可以適當(dāng)?shù)匦薷脑O(shè)計(jì)船水上部分的型值。在繪制完各條橫剖線后，再在該橫剖線圖中重新武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 繪制出各條水線，根據(jù)本船的設(shè)計(jì)吃水和型深的實(shí)際特點(diǎn)，本船共設(shè) 10 條水線，其中水上部分 2條。這樣就可到各條水線在每一站上的半寬值，以便在后面繪制半寬水線圖。 （ 3)繪制側(cè)面輪廓線、甲板平面輪廓線 繪制側(cè)面輪廓線，包括船舶的首尾側(cè)面輪廓線、船底線和舷弧線，在設(shè)計(jì)中主要是參考型船的首尾形式，并且前面已經(jīng)分析了本船的首尾形狀及船底形狀，結(jié)合設(shè)計(jì)船的自身特點(diǎn)自行繪制。甲板平面輪廓線是指甲板邊線 的水平投影，它反映甲板的面積大小及首尾部分的形狀。由于本船為貨船，因此甲板平面輪廓與總布置尤為重要，應(yīng)結(jié)合貨艙口尺度、設(shè)備的布置、甲板作業(yè)和裝卸貨物等要求加以考慮。在設(shè)計(jì)時(shí)，先對(duì)船舶的大概布置做一個(gè)草圖，按總布置的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 4)畫(huà)半寬水線圖 對(duì)應(yīng)橫剖面圖中各條水線與各條站線的交點(diǎn)的半寬值，用紙條在半寬水線圖上描繪出各點(diǎn)，并光順連接，做出半寬水線。 （ 5)在縱剖線圖上做出三條縱剖線。 （ 6)畫(huà)橫剖面圖 根據(jù)已光順的橫剖線圖、半寬水線圖和縱剖線圖，由投影關(guān)系做出型線圖中的橫剖線圖。 （ 7)檢驗(yàn)、量型值、 標(biāo)注 畫(huà)斜剖線，檢驗(yàn)已做出的型線圖 對(duì)不光順及投影關(guān)系不正確的地方進(jìn)行修改，以達(dá)到型線圖的要求 —— “關(guān)順性、一致性、協(xié)調(diào)性”。檢驗(yàn)完畢后，在圖上讀出型值，并對(duì)圖紙進(jìn)行標(biāo)注。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 型值表： 水線 平底線 A B C D E F G H滿載 J K 滿載吃水 時(shí)，在龍骨線上的高度 尾垂線 0 1/4 1/2 3/4 1 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6 6 1/2 7 7 1/2 8 8 1/2 9 9 1/4 9 1/2 9 3/4 首垂線10 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 5 靜水力計(jì)算 計(jì)算 結(jié)果 型線繪制完成之后，將各站型值量出，通過(guò)電算得出靜水力計(jì)算結(jié)果?？磳?duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)是否滿足電算的結(jié)果，如不滿足，需對(duì)型線進(jìn)行修改。 本船電算詳細(xì)結(jié)果如附錄（四）所示。其主要結(jié)果如下： T D ZB XB CB CW CM CP S XF ZM ZML D/CM M/CM 計(jì)算結(jié)果分析 與設(shè)計(jì)優(yōu)化 與自己初步計(jì)算結(jié)果對(duì)比可見(jiàn)，此次設(shè)計(jì)比較成功，但由于各個(gè)方面的原因，誤差還是存在的 ，甚至有些參數(shù)誤差較大，但本人認(rèn)為均在可以接受范圍之內(nèi)，如有不妥，望老師予以指正批評(píng)。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 6 船舶總布置設(shè)計(jì) 總布置 概述 總布置設(shè)計(jì)是船舶中極為重要的一環(huán)，船舶的總體布局對(duì)船舶的使用效能和航行性能均有重要影響。在選擇和確定船舶主要要素時(shí)，對(duì)特定的總體布置方案，通常要繪制總布置草圖。船 舶主要尺度或排水量的確定，主要是根據(jù)各船的總布置草圖來(lái)進(jìn)行的。 由總布置所確定的船舶各項(xiàng)重量的分布，影響到船舶的縱傾、橫傾及船舶重心高度，從而影響到船舶的浮態(tài)和穩(wěn)性。貨船容積，甲板地位是否足夠，各項(xiàng)設(shè)備布置是否合理，貨物及交通路線是否方便等等，直接影響到船舶的使用效果。 總布置設(shè)計(jì)所遵循的基本原則為： 1）應(yīng)最大限度的提高船舶的使用效能。對(duì)貨船首先應(yīng)保證貨艙容積，注意提高裝卸效率。 2）應(yīng)保證船舶有良好的適航性與安全性。 3）應(yīng)注意結(jié)構(gòu)合理性，以提高船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 4）注意便于制造、修 理、檢查、保養(yǎng)以及設(shè) 備的更換，船上各處所應(yīng)有良好的可達(dá)性。 5）布置居住及工作艙室時(shí)，要注意考慮工作的需要，又力求縮小差別。 6）總體布局和總布置設(shè)計(jì)要結(jié)合建筑學(xué)和美學(xué)的要求。 總布置設(shè)計(jì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的工作，需注意和借鑒一切成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)總布置設(shè)計(jì)更是創(chuàng)造性很強(qiáng)的工作。本船的總布置設(shè)計(jì)參考型船，在型船的基礎(chǔ)上加以改造。 總布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 1） 對(duì)船舶主體及上層建筑進(jìn)行總體規(guī)劃，結(jié)合建筑學(xué)和美學(xué)的要求。 2） 調(diào)整船舶的浮態(tài)。 3） 布置船舶艙室及設(shè)備。 4） 規(guī)劃及設(shè)計(jì)交通路線。 5） 應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的合理性，以提高船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度。 主船體艙室劃分 根據(jù) 《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》 的要求，由本船的實(shí)際情況出發(fā)，分別設(shè)尾尖艙艙壁、機(jī)艙艙壁、燃油艙艙壁、靠近船首的壓載水艙艙壁和首尖艙艙壁七道艙壁。 在 165~船首設(shè)置首尖艙兼首壓載水艙。 1） 在 165~船首設(shè)置首尖艙兼首壓載水艙。 2）在船尾 6—— 3 設(shè)有尾壓載水艙，本船在貨油艙區(qū)域兩舷設(shè)置雙殼。 3）在 10~166 肋位內(nèi)設(shè)有高度為 ，分布于機(jī)艙區(qū)、貨油艙區(qū) 4）機(jī)艙設(shè)在 10~36 肋位， Lm=。 5）在 41~51 肋位設(shè)燃 油艙。 6）貨油艙設(shè)在 56~158 肋位。 7）舵機(jī)艙設(shè)在 6~3 肋位。 8） 日用淡水艙設(shè)在 4~11 肋位。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 艙室及交通路線的布置 在完成船舶總體布局與區(qū)域規(guī)劃后，進(jìn)入交通路線與艙室的布置。在進(jìn)行艙室布置時(shí)，合理的組織、利用和分配空間，充分提高船舶有限空間使用率，盡量的擴(kuò)大艙室的空間感。按照船員工種分層居住的要求即甲板部位條件的優(yōu)劣和差異，將使用性質(zhì)與要求各不相同的生活區(qū)和工作區(qū)作合理的規(guī)劃，使艙室布置分區(qū)明確、布置緊湊、方便工作和生活、減少相互干擾。 具體參見(jiàn)總布置圖。 工作 艙室的布置 駕駛室設(shè)在駕駛甲板上，內(nèi)布置有操舵儀、海圖桌。海圖桌設(shè)在駕駛室的后右側(cè)。駕駛臺(tái)前的船口用前傾式，有利于增加駕駛員的視野，減小盲區(qū)。 舵機(jī)艙設(shè)在主甲板之下尾尖艙內(nèi)，位于 63肋位。 居住艙室的布置 船員的居住艙室大多布置在各層甲板的外側(cè)，舒適程度較高，且自然通風(fēng)和采光良好。艙室內(nèi)床布置方向不同，適合各種船員的喜好，在靠窗的一側(cè)布置寫(xiě)字桌和軟椅。這樣采光較好的區(qū)域，形成學(xué)習(xí)、辦公和交談工作的角落。為了不防礙走廊的交通，所有的門都是向內(nèi)開(kāi)的。上甲板設(shè)有和艙室與內(nèi)外走廊都相通的門，夏季 室同時(shí)開(kāi)啟，可通風(fēng)；冬季時(shí)關(guān)閉，可保溫 。 公共處所的布置 休息室兼娛樂(lè)室設(shè)在主甲板上。 廚房設(shè)在主甲板上主甲板 右 側(cè)，便于各種管道的布置。廚房門采用鋼制門，保證失火時(shí)，不會(huì)蔓延至機(jī)艙和船員艙室。 浴廁室設(shè)在各層甲板的左居住艙室旁，且位于同一垂直柱體內(nèi)，節(jié)省管路。衛(wèi)生處與廚房相隔，內(nèi)部應(yīng)設(shè)置的大便器、小便器、洗手池、淋浴噴頭的數(shù)量按艙室設(shè)備規(guī)范配置。 交通路線的布置 通道布置力求規(guī)則整齊。主甲板上的通道采用對(duì)稱式，布置于機(jī)艙口圍壁的左方。上甲板的通道與主甲板的通道上下對(duì)應(yīng)，保證結(jié)構(gòu)的連續(xù) 性。 梯道的設(shè)置依據(jù)各處所和用途的不同，有不同的種類。具體種類和形式見(jiàn)總布置圖。且每一樓梯口處均設(shè)門，保證安全和舒適性。 船舶設(shè)備的布置 錨泊設(shè)備 本船舾裝數(shù) N根據(jù)《 鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范 》 （ 2021） 2 / 3 2 10AN Bh? ? ?? △ —— 夏季載重水線下的排水量， m； 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 B—— 船寬， m； h—— 從夏季載重水線到最上層艙室頂部的有效高度， m；即： ih a h??? 其中 a—— 從船中夏季載重水線到上甲板的距離， m； ih —— 各層寬度大于 B/4的艙室，在其中心線處量計(jì)的高度， m； A—— 船長(zhǎng) L 范圍內(nèi)夏季載重水線以上船體部分和上層建筑以及各層寬度大于 B/4 的甲板室的側(cè)投影面積的總和。 計(jì) 算得到 N= 則 錨 配備如下： 本船首錨設(shè) A 3300kg 霍爾錨 3只，其中一只備用。設(shè)有檔錨鏈，總長(zhǎng) 555m,其中左舷255m，右舷 250m。設(shè)電動(dòng)液壓起錨機(jī) 1 臺(tái)。 錨鏈艙的容 積 可用下式進(jìn)行計(jì)算： V=ead2/100 式中： V 為容積（ m3）， e 為鏈長(zhǎng)（ m）； a 為系數(shù)，取 ， d 為錨鏈直徑（ mm），徑計(jì)算： V= 而實(shí)際總布置中，錨鏈艙的容積滿足要求。 航行信號(hào)設(shè)備 1）船上的信號(hào)桅用于布置信號(hào)燈和航行設(shè)備的天線以及懸掛號(hào)旗和其他設(shè)備。其位置、高度按信號(hào)設(shè)備潛規(guī)的規(guī)定來(lái)確定 2）本船配有的航行設(shè)備有磁羅經(jīng) 1 臺(tái)， 雷達(dá) 1 部，測(cè)深桿 4 根，測(cè)深錘 2 只，天文航海儀器有：船用時(shí)鐘 3 只，秒表 2 只，光學(xué)儀器有雙筒望遠(yuǎn)鏡 2 只，看圖放大鏡 2 只，溫度計(jì) 2 只 ,無(wú)液氣壓計(jì) 1 只，傾斜指示器 2 只 ,海圖儀器 1。 3）本船配置的航行信號(hào)設(shè)備有 :桅燈 1 只 ,左舷燈 1 只 ,右舷燈 1 只 ,艉燈 1 只 ,錨燈 2 只 ,紅色環(huán)照燈 2 只 ,白環(huán)照燈 1 只 ,黃閃光燈 1 只 ,紅旋轉(zhuǎn)閃光燈 1 只； 錨球 3 只 ,中型號(hào)笛 1只 ,號(hào)鑼 1 只 ,大型號(hào)鐘 1 只 ,國(guó)旗 (3 號(hào) ,4 號(hào) )各 1 面 ,5 號(hào)國(guó)旗 2 面 ,國(guó)際信號(hào)旗 (3 號(hào) ,4 號(hào) )各 1套 ,紅旗 1 面 ,手旗 1 面。 舵設(shè)備 本船設(shè)流線型舵 1 只，面積及展弦比見(jiàn)后附舵設(shè)計(jì)。 救生、消防設(shè)備的布置 1） 救生設(shè)備 本船配有救生圈 10 只，其中帶救生浮索救生圈 5 只， 帶自亮浮燈救生圈 2 只，帶自亮浮燈及煙霧信號(hào)救生圈 3 只 。脹式救生環(huán) 2 只。旅客救生衣 16 件。 2）消防設(shè)備 消防員裝備 4 套，包 括防火服，消防靴和手套、頭盔，手提安全燈，消防斧，儲(chǔ)壓式呼吸器，儲(chǔ)壓式備用氧氣瓶，耐火救生繩等。貨油艙及甲板設(shè)泡沫滅火系統(tǒng)及水滅火系武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 統(tǒng)。甲板設(shè)降溫撒水管系。 縱傾調(diào)整 意義 在總布置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮使船舶在航行中具有適宜的浮態(tài)，以保證 ： 1) 螺旋槳不至因超吃水或縱傾而增加擱淺與觸礁的危險(xiǎn)性 2) 螺旋槳有一定的沉深，不至于在縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象而影響推進(jìn)效率。 3) 有一定的首吃水，船首在縱搖、垂蕩中不至于出水或產(chǎn)生抨擊現(xiàn)象。 4) 船舶具有良好的航向穩(wěn)定性和操縱性。 5) 載荷和浮態(tài)的變化不至于對(duì)船舶 強(qiáng)度造成危害。 6) 由于本船的型線圖在總布置圖之前就已經(jīng)完成，因此只能通過(guò)調(diào)整重心的縱向位置來(lái)調(diào)整浮態(tài)。 調(diào)整 典型載況 本船主要考慮兩種典型的載況：滿載出港和空載到港 滿載出港時(shí)，保證船舶在滿載吃水時(shí)處于正浮狀態(tài)。 空載到港時(shí)，保證必要的首吃水。首吃水最小值為（ 2%~ 3%） L,以避免首部抨擊；尾吃水至少保證螺旋槳浸于水中。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 7 阻力計(jì)算及螺旋槳設(shè)計(jì) 阻力計(jì)算 船舶快速性問(wèn)題是船舶航行速度與所需主機(jī)功率之間的關(guān)系問(wèn)題。快速性好，就是阻力小，在滿 足航速要求的情況下所需主機(jī)功率小，或主機(jī)功率給定的情況下航速較高。確定了船型排水量以及船舶的主要的要素后，就可以進(jìn)行阻力計(jì)算。 設(shè)計(jì)船主要要素 ?? m3 T8415?? mLPP 103? mB 17? mT ? mD ? ?bC nS kV 13? TDW 6000? mLCB ? 計(jì)算過(guò)程 （ 1） 重線間長(zhǎng) ? 的基本船型的 ○C值 . 對(duì)于服務(wù)航速相對(duì)于尺度為 ?? 的基本線型之阻力 ○C值，從圖譜 )(64a讀取，對(duì)此基本船舶相應(yīng)速度為： nkB ?? 從基本阻力圖譜上讀取 時(shí) ○C = （ 2） 對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的寬度吃水比 B/T 和船長(zhǎng)排水體積系數(shù) 3/1/?L 的修正 6 5 ??TB 35 4 9 5 0 3 mCTBL bPP ?????????? ?? ??L 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 由圖 70 和 72 曲線中讀取 B/T 和 3/1/?L 的修正系數(shù)分別為： ； （ 3） 對(duì)非標(biāo)準(zhǔn) CBL 修正 標(biāo)準(zhǔn) CBL 位置位于舯前 %,設(shè)計(jì)船 CBL 位置為舯前 %，與標(biāo)準(zhǔn)位置偏差為 %，故須對(duì)從基本船型所得 ○C進(jìn)行修正，修正從圖 77 曲線讀取。 非標(biāo)準(zhǔn) CBL 的修正系數(shù)為： （ 4） 垂 線間長(zhǎng) PPL 為 的設(shè)計(jì)船之 ○C值 該值為基本線型之 ○C值與由②③得到的設(shè)計(jì)航速下的修正系數(shù)之 積 。 ○C 7 5 1 3 1 2 1 ????? （ 5） 設(shè)計(jì)船之 ○C值 由于船舶尺度的差異，還需把 ○C值從 ?PPL m修正 到 103m，可從圖 65 或下式計(jì)算傅氏摩擦修正系數(shù)。 ○C )( 1 0 2 11 0 2 1 OO ??? ○ L ○ S 其中，濕面積系數(shù) ○ S 可用以下兩公式計(jì)算。 1） ○ S =+○M ??? ? ○M為傅氏船長(zhǎng) — 排水體積系數(shù) 其殘留標(biāo)準(zhǔn)誤差為 ? 2） ○ S =++○ = 其殘留標(biāo)準(zhǔn)誤差為 ? 使用上述兩個(gè)公式中任何一個(gè)所含的誤差均在 1%左右 ， 在任何情況下不超過(guò) 2%。 103m的傅氏表面摩擦阻力值“ O”可從文獻(xiàn)中得到，其中： ?O 103O 用 線性插值來(lái)取，得 ?O 傅氏速去比系數(shù)： ????? gLVF n ○C 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 則 ： 裸體有效功率 33/2 ???? VPE 總阻力 ???? VPERKN 同理分別計(jì)算 V=11， 1 14 nk 時(shí) EP 航速 11 12 13 14 功率 (kw) 899 阻力 (KN) 145 215 螺旋槳圖譜設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)螺旋槳時(shí)應(yīng)考慮 的若干問(wèn)題 1）螺旋槳的設(shè)計(jì)方法 一艘船舶各種螺旋槳的設(shè)計(jì)方法多為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即利用系列螺旋槳模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪成的圖譜進(jìn)行設(shè)計(jì)，本船的螺旋槳設(shè)計(jì)采用 MAU系列圖譜進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 2） 螺旋槳的數(shù)目 選擇螺旋槳的數(shù)目應(yīng)該綜合考慮推進(jìn)性能，振動(dòng)，操縱性能及主機(jī)能力等各方面的因素，而這些因素之間常有矛盾現(xiàn)象，因此應(yīng)根據(jù)船舶的具體特征來(lái)選取。通常參考型船來(lái)選取。 本船設(shè)一只螺旋槳。 3） 螺旋槳的槳葉數(shù)的選取 槳葉數(shù)目的選擇應(yīng)根據(jù)船型、吃水、推進(jìn)性能、振動(dòng)和空泡等多方面加以考慮。通常雙槳船多采用三或四葉槳。從推進(jìn)效率講，在直 徑不受限制時(shí)，葉片少，則葉片見(jiàn)的相互干擾少；推進(jìn)效率就越高。從船體振動(dòng)看，葉片少的螺旋槳容易引起船體振動(dòng)。選擇葉數(shù)時(shí)要避免和船體或軸系發(fā)生共振，同時(shí)避免主機(jī)汽缸數(shù)、沖程數(shù)與葉數(shù)相等或恰為其整數(shù)倍。本設(shè)計(jì)船采用 MAU系列螺旋槳，取四葉。 4）螺旋槳轉(zhuǎn)速 降低螺旋槳負(fù)荷，提高推進(jìn)效率較好的方法是降低螺旋槳轉(zhuǎn)速，但這會(huì)導(dǎo)致螺旋槳直徑的加大。在選擇螺旋槳轉(zhuǎn)速時(shí)，除考慮螺旋槳本身效率外，還要考慮主機(jī)的類型、重量、價(jià)格、機(jī)器效率及齒輪箱傳動(dòng)比，此外，還要考慮船體和軸系的振動(dòng)問(wèn)題。 設(shè)計(jì)過(guò)程 1） 已知船體的主 要參數(shù) 設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)： mLpp 103? B=17m D= T= ?BG t8415?? 由模型試驗(yàn)提供的船體有效馬力曲線數(shù)據(jù)如下 表 ： ○ C 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 航速 )(knV 11 12 13 14 有效馬力 EP （ kw） 899 2） 主機(jī)參數(shù) 型號(hào)： SL35ML 額定功率 3000KW min/210rr ? 486519864733 ????? HWL (mm) W=5500kg 3） 推進(jìn)因子決定 （ 1） 伴流分?jǐn)?shù) ： 根據(jù) BSRA 圖譜 通過(guò)對(duì)有關(guān)變量進(jìn)行圖形分析后 ， 可以尋得許多等價(jià)的但具有不同參數(shù)組合的簡(jiǎn)單回歸 方 程，其中 ??? Cbw T 方 程的殘留誤差為 ? （ 2） 推力減額分?jǐn)?shù) 按經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定推力減額分?jǐn)?shù) ： ?? wt 取 相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率為 船身效率 51 ???????? wH? 4） 可以達(dá)到最大航速的計(jì)算 （ 1） 取儲(chǔ)備功率 10% 軸系 效率尾機(jī)型 ?s? 則螺旋漿敞水收到功率 RGSND PP ??? ????? ????? ? 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 （ 2） 根據(jù) MAU440 MAU455 MAU470 的 ??BP 圖譜列表計(jì)算如下 表 ： 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 假定航速 nK 12 13 14 VwVA )1( ?? nK Bp Bp^.5 MAU440 δ P/D 0? PTE kw MAU455 δ P/D 0? PTE kw MAU470 δ 86 73 P/D 0? PTE kw 據(jù)上表繪制 EP 、 ? 、 P/D 及 1? 對(duì) D 的曲線 (見(jiàn)附表 ) 由 )(VfPFE? 曲線與船體滿載有效功率曲線之交點(diǎn)，可獲得不同 盤 面比所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)航速及螺旋漿最佳要素 P/D、 D 及 ? 。如下表所示： MAU maxV P/D ? D 0? 440 87 455 470 14 其中 NVD A ??? 5） 空泡校核 根據(jù)伯利爾商船螺旋槳限界線，計(jì)算不發(fā)生空泡的最小盤面比。 螺旋槳沉深： hc= ??（ m） P0PV=Pa+? hsPv=10330+1025*=計(jì)算溫度 : t=15,Pv=174 kgf/m2 PD= hp 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 ? =*s2/m4 項(xiàng)目 單位 MAu440 MAU455 MAU470 Vmax km/h 14 VA m/s D m 2[ ( / 60) ]ND? (m/s)2 2 20. 7 (5)RV VA?? (m/s)2 0. 7 0( ) /( 7 )RVPP? ?? 查圖求 C? 0? 0 75 /dAT P V?? ? ? kgf 29235 28215 /(8) /pCAT ?? /( 1. 06 7 0. 22 9 / )pA E A P D? ? ? 0/EAA 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)繪制 空泡檢驗(yàn) 圖 ， 可得 其所對(duì)應(yīng)的最佳螺旋 槳要素如下： 盤面比： P/D: D: Vmax: η 0 : 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 8 舵設(shè)計(jì) 概述 船的操縱性是船舶航行的重要性能，而舵是影響船舶操縱性好壞的最主要因素，所以舵設(shè)計(jì)是船舶設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容之一。 操舵能使船舶改變航向，把舵置于零舵位則具有穩(wěn)航向的作用。舵的設(shè)計(jì)主要是舵面積的確定，其次是展弦比、外形 、剖面形狀 及平衡系數(shù)的確定， 其中重要的一項(xiàng)是確定恰當(dāng)?shù)亩婷娣e，因?yàn)?