【正文】 （）式中，Δ為排水量；V為航速（kn）；C為海軍部系數(shù)，可取自母型船。經(jīng)過以上分析，對計算數(shù)據(jù)進行適當調(diào)整，初步擬定主尺度如下：LPP=，B =，D=，d=，Cb=?？蛇m當減小船長，降低鋼料重量，降低造價。查閱與設(shè)計船載重量相近船舶的資料[3]，匯總列表如下： 與設(shè)計船相近的型船主尺度等要素項目數(shù)值載重量1250014800165001800023000280003000038000垂線間長 項目數(shù)值型寬 型深 設(shè)計吃水 系數(shù)K1 系數(shù)K2 統(tǒng)計法中，由統(tǒng)計分析的經(jīng)驗公式計算所得的設(shè)計船主尺度與母型船相比較，LPP較大，d較小，因為母型船考慮了經(jīng)濟因素，進行了經(jīng)濟分析優(yōu)化。根據(jù)上式，代入數(shù)據(jù)進行計算，可以得到初定的主尺度為：LPP=，B =，D=，d=，Cb=。根據(jù)主要尺度比估算主要尺度的初始值[1]，選擇出L/B=K1，B/d=K2及方形系數(shù)Cb，已知排水量Δ后，就可應(yīng)用浮性方程式算出L，B，d。 初步擬定主尺度及方形系數(shù)根據(jù)以往設(shè)計建造的船舶，對同型船的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得出適當?shù)慕y(tǒng)計公式或圖表，可以用來估計主要要素的初始值。本設(shè)計船載重量為24000DWT，選取20000DWT成品油船作為母型船進行新船設(shè)計。本船為布置型船舶，即為重量型船舶，由于ηDW隨Δ變化有相對穩(wěn)定的范圍，通常用載重量系數(shù)法[1]初估排水量。船長對船舶的造價影響較大，故應(yīng)該盡量減小船長；運輸船舶，應(yīng)滿足載重量要求，在適當減小船長的情況下，可以適當增加型深，以滿足本船艙容；由于本設(shè)計船的噸位特點，其他性能對其的限制較少，影響較小，能夠滿足要求。解決此類問題的思路是：從重量入手，先選取載重量系數(shù)，然后估算排水量，按適宜尺度比及限制條件等算出主尺度，進行重量以及重量與浮力的平衡計算，平衡后進行性能校核，若滿足則結(jié)束或進行經(jīng)濟性能分析，否則修改主尺度，重新進行計算。W。 船員數(shù)本船船員數(shù)為24人。 航速。 船級本船入CCS船級。C的輕柴油， t/m3，本船的載重量為24000DWT。24000DWT成品油船方案設(shè)計24000DWT成品油船方案設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II引 言 11 設(shè)計任務(wù)書 3 用途 3 航區(qū)和航線 3 船級 3 船型 3 航速 3 續(xù)航力 3 船員數(shù) 3 動力裝置 3 規(guī)范 42 船舶主要要素確定 5 船舶排水量初步估算 5 5 5 初步擬定主尺度及方形系數(shù) 6 6 7 7 8 初選主機 8 空船重量估算 9 9 9 10 重力與浮力平衡 10 載貨量Wc計算 12 12 12 12 13 13 13 13 穩(wěn)性校核 13 13 14 14 14 航速校核 16 16 17 19 容量校核 20 21 21 21 22 22 22 干舷校核 22 23100m的船舶干舷的修正 23 23 23 24 24 24 技術(shù)經(jīng)濟分析 24 24 24 25 本章小結(jié) 253 型線設(shè)計 27 繪制母型船橫剖面面積曲線 27 改造母型船橫剖面面積曲線 29 母型船棱形系數(shù)以及浮心位置 29 “”法改造母型船橫剖面面積曲線 29 “遷移法”調(diào)整浮心縱向位置 32 繪制型線圖 35 35 35 37 39 39 40 40 本章小結(jié) 404 總布置設(shè)計 42 42 遵循的原則 42 肋骨間距劃分 42 確定雙層底高度與雙層殼厚度 43 43 43 總布置概況及特點 43 主船體內(nèi)部船艙的布置 43 43 44 甲板布置 45 主甲板布置 45 首、尾樓甲板布置 45 艇甲板布置 46 船員甲板布置 46 船長甲板布置 46 駕駛甲板布置 46 羅經(jīng)甲板布置 46 底艙和機艙布置 46 上平臺布置 46 下平臺布置 46 底艙布置 46 雙層底布置 47 船員配置 47 舾裝設(shè)備 47 48 48 48 48 49 49 49 總布置圖繪制 49 艙容校核 49 49 49 本章小結(jié) 505 靜力學基本計算 51 51 51 52 54 穩(wěn)性橫截曲線的繪制 56 56 繪制乞氏橫剖面圖 57 58 61 艙容要素曲線 63 68 68 72 本章小結(jié) 756 完整穩(wěn)性計算 77 77 77 80 穩(wěn)性校核 82 82 84 完整穩(wěn)性校核匯總 87 877 快速性計算和螺旋槳設(shè)計 88 阻力預(yù)報 88 88 91%滿載的有效馬力 94 94 螺旋槳圖譜設(shè)計 95 船體主要參數(shù) 95 主機參數(shù) 95 96 最大航速計算 97 空泡校核 99 強度校核 101 螺距修正 105 重量及慣性矩計算 107 敞水性征曲線的確定 108 系柱特性計算 110 航行特性計算 111 114 螺旋槳制圖 115 本章小結(jié) 1158 結(jié)構(gòu)設(shè)計 116 概述 116 116 116 116 貨油艙基本結(jié)構(gòu)計算 117 外板 117 甲板 120 雙層底結(jié)構(gòu) 121 雙殼結(jié)構(gòu) 124 甲板骨架 126 強度校核 128 繪制典型橫剖面結(jié)構(gòu)圖 132 本章小結(jié) 132總 結(jié) 133附 錄 134參 考 文 獻 135聲 明 136致 謝 137 136 1 設(shè)計任務(wù)書船舶設(shè)計技術(shù)任務(wù)書是船舶設(shè)計的依據(jù)，它全面地反映了對設(shè)計船的技術(shù)性能的要求，對船的主要技術(shù)要素都做了規(guī)定，如船舶類型、用途、航距、機電設(shè)備等，本船設(shè)計任務(wù)書是由畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書提供的，在設(shè)計過程中，要嚴格遵照設(shè)計任務(wù)書，使設(shè)計船舶的要素以及性能滿足要求，使設(shè)計船的艙容滿足載貨量的要求，使其在不同的裝載狀況下能具有良好的浮態(tài)、航速、穩(wěn)性等，滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。 用途本船用于運載閃點小于 60176。 航區(qū)和航線本船航行于我國近海航區(qū)，航線為大連到廣州。 船型本船為單機、單槳、單甲板、尾機型船型。 續(xù)航力本船續(xù)航力約為5000海里。 動力裝置主機機型選擇MAN Bamp。 規(guī)范《國內(nèi)航行海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則（2004）》《國內(nèi)航行海船建造規(guī)范（2006）》2 船舶主要要素確定本船為24000DWT近海油船，其主尺度的確定屬典型的非布置型問題。 船舶排水量初步估算本設(shè)計船為運輸船舶，應(yīng)盡量提高其經(jīng)濟性能，因此設(shè)計時應(yīng)注意降低造價，以降低成本，盡量提高航速，降低消耗，提高其運輸能力，提高經(jīng)濟性能。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)濟性能。因此，本設(shè)計船根據(jù)載重量法估算排水量。母型船的主尺度等相關(guān)要素如下： 母型船主要要素項目數(shù)值總長Loa設(shè)計水線長LWL垂線間長LPP m型寬B m型深D m設(shè)計吃水d m方形系數(shù)Cb項目數(shù)值水線面系數(shù)CWL中橫剖面系數(shù)Cm棱形系數(shù)Cp排水量Δ26761t排水體積▽25952m3載重量DW20000t載重量系數(shù)ηDW浮心縱向坐標Xf主甲板梁拱h系數(shù)K1= L/B系數(shù)K2=B/d，載重量為20000DWT，設(shè)計船的載重量為24000DWT，比母型船的載重量大，故取設(shè)計船的載重量系數(shù)ηDW =，由此，設(shè)計船的的排水量Δ=DW/ηDW=31169t。[2]LPP=(m) （）B =+(m) （）D=(m) （） d=*106DW+(m) （）本設(shè)計船的載重量為24000DWT，現(xiàn)將DW=24000t代入以上各式，計算可得到：LPP=，B =，D=，d=，Cb=。Δ=kγLBdCb （）（m） （）（m） （）（m） （）其中：γ為海水密度，；k為附體系數(shù)，；系數(shù)K1 、KCb取自母型船，分別為K1=，K2=，Cb=，型深初步按照母型船D0/L0進行比例換算，即D=L（D0/L0）。根據(jù)型船資料，并根據(jù)設(shè)計船實際情況進行調(diào)整，可以近似得到設(shè)計船舶的初估主尺度。主尺度比較法所得數(shù)據(jù)與母型船相近似，為達到設(shè)計船的優(yōu)化，作如下分析：本設(shè)計船為運輸船舶，應(yīng)注意降低造價及消耗，提高運輸能力，盡量提高其經(jīng)濟效益。本設(shè)計船為近海運輸船，航線為大連至廣州，雙殼雙層底，為保證艙容，考慮航線水深，可在限制范圍內(nèi)適當增加水深和吃水。 初選主機目前，確定設(shè)計船有效功率的最可靠的方法是船模拖曳試驗，但在設(shè)計的最初階段，此時船舶的有效功率一般用近似方法估算。根據(jù)母型船的海軍部系數(shù)，近似取設(shè)計船的海軍部系數(shù)為C=400，代入上式，計算得設(shè)計船的主機有效功率EHP=8357kW。W公司生產(chǎn)的5L70MCE型號的主機，其參數(shù)如下： 選定的主機參數(shù)主機/型號MAN Bamp。h 空船重量估算大多數(shù)的船舶的空船重量占整個排水量的30%以上，準確計算空船重量對保證設(shè)計質(zhì)量有重要意義。在進行本船設(shè)計時，采用分項估算法進行空船重量估算。將上述結(jié)構(gòu)形式對鋼料重量的影響系數(shù)K、初步擬定的主尺度以及方形系數(shù)代入上式中，經(jīng)計算可得：Wh=。對同類型船舶，機電設(shè)備重量主要取決于主機功率，在設(shè)計初期，可由下面的經(jīng)驗公式進行機電設(shè)備重量估算。根據(jù)以上計算，將求得的各項重量相加，可得空船重量： LW=Wh+Wf+Wm= （） 重力與浮力平衡設(shè)計船載重量DW=24000t，計算得初估的空船重量為LW1=，設(shè)計船的初估的排水量為Δ1=31169t。%，不滿足允許的誤差要求，故重力與浮力不平衡，需要進行重力與浮力的平衡計算。查閱相關(guān)圖譜[1]，得出本設(shè)計船的諾曼系數(shù)N=。根據(jù)浮性微分方程式[2]： （）其中，ΔLBdCb1均為前一次近似的結(jié)果，此處值為初步擬定的主尺度及方形系數(shù)。經(jīng)過調(diào)整，得到調(diào)整后的主尺度：LPP=，B =，D=，d=，Cb=。由此，可得：調(diào)整后的實際載重量：；調(diào)整后的載重量增量：。經(jīng)過重力與浮力平衡計算后，確定本設(shè)計船的排水量Δ=32068t，若在此排水量下要滿足航速不小于15kn，則所需主機功率為：，因此最初選定的主機是合理的?，F(xiàn)對油水及備品、供應(yīng)品的重量計算如下：由公式 （）式中：g0——包括一切用途在內(nèi)的的耗油率，即g0==W1=εW0 （）式中：ε為比例系數(shù)，柴油機船通常取3%~5%，%~1%，本設(shè)計船為柴油機船，取ε=%，則滑油重量W1=εW0=%661=23t。每人體重按70kg計，每人的行李按40kg計，則人員及行李的重量為（70+40）24103=現(xiàn)取為3t。備品的統(tǒng)計數(shù)字一般為50t~70t，本船取60t。已知總載重量為DW=24000t，則載貨量Wc=DW1000=23000t。因為在初穩(wěn)性校核之后，按初穩(wěn)性高度的大小，根據(jù)母型船的大角穩(wěn)性情況，一般可以判斷設(shè)計船的大角穩(wěn)性如何。 按下列經(jīng)驗公式估算浮心垂向高度： （）其中，d為相應(yīng)吃水，系數(shù)a1用薛安國公式[1] 進行計算： （）式中，Cb為設(shè)計船的方形系數(shù)， Cw為設(shè)計船的水線面系數(shù)，利用下面的估算公式[2]進行計算，Cw=+=，將其代入a1計算公式中，可計算得a1=。按下列經(jīng)驗公式估算橫穩(wěn)心半徑： （）其中，B為型寬，d為相應(yīng)吃水，系數(shù)a2用薛安國公式進行計算： （）式中，Cb為設(shè)計船的方形系數(shù)， Cw為設(shè)計船的水線面系數(shù)，將其數(shù)值代入a2計算公式中，可計算得到a2=。按下列公式估算重心垂向高度： （）式中，D為設(shè)計船的型深，ξ為系數(shù)，~。滿載時，取ξ=，則滿載時。 初穩(wěn)性高度： 空船：m 滿載：m根據(jù)我國《海船法定檢驗技術(shù)規(guī)則（1992）》[5]的